静电喷雾雾滴输运沉积特性的研究

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本文对静电喷雾雾滴的输运沉积过程进行了初步的理论研究,并主要通过实验研究了一种静电压力喷嘴的雾滴输运沉积特性。实验选择了三个可变的操作条件:液体压力、液体流量及静电电压。本课题来源于国家发展与改革委员会“高压静电喷洒治蝗车产业化示范工程”项目。1.本文从影响静电喷雾雾滴输运沉积过程的雾化过程、静电场和荷电两相流场的基本理论出发,通过荷电雾滴在输运沉积过程中的受力分析,探索静电喷雾技术的基础理论。2.设计了静电压力雾化器,对其输运沉积特性进行了详细的测定,并将荷电与非荷电情况下的雾滴沉积分布效果进行了对比,考察气动力和静电力对雾滴输运沉积过程的影响。实验发现:(1)随着液体压力、液体流量、静电电压的增加雾滴粒径都变小且分布都会更均匀,电场力会改变液体压力以及液体流量对雾滴粒径的影响规律;(2)静电喷雾的沉积雾化锥角要比普通喷雾大很多,但在静电喷雾的过程中沉积雾化锥角并不会随着静电电压的增加而增加;增加液体压力和液体流量在普通喷雾时均可增加沉积雾化锥角,但在静电喷雾时不会使沉积雾化锥角变大;(3)增加液体压力、液体流量以及静电电压均可增加喷雾雾滴的沉积区域的面积以及有效沉积区域的面积,尤其是增加静电电压,可以明显增加喷雾雾滴的沉积区域面积以及有效沉积区域面积;(4)随着液体压力、液体流量以及静电电压的增加,雾滴沉积密度的分布的不均匀性将增加,其不均匀性的增加程度是液体压力最小、液体流量次之、静电电压最大。
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