霧炮機(jī)噴霧的環(huán)境因素
發(fā)布時(shí)間：2016-12-19 10:12:46 瀏覽
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液體噴射進(jìn)入氣體環(huán)境的壓力（背壓）和溫度范圍非常廣闊，液體燃油噴射進(jìn)入業(yè)已著火的燃燒系統(tǒng)中更是如此。在柴油機(jī)中，缸內(nèi)氣體的壓力和溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于柴油自燃的臨界條件；在渦輪機(jī)的燃燒室中，燃油噴入的是高渦流、高湍流的氣體介質(zhì)中；在工業(yè)鍋爐中，燃油則是噴入高溫火焰中。
壓力噴嘴和旋轉(zhuǎn)噴嘴的霧炮模式也要受到噴射壓力與背壓之差的影響，高速噴霧隨溫度的變化關(guān)系的噴射作用會(huì)導(dǎo)致環(huán)境氣體發(fā)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)，并使霧炮的錐角縮小。隨著壓差的增加和噴射速度的進(jìn)一步增大，這種影響會(huì)越來(lái)越大，并造成液束形態(tài)的改變。背壓還會(huì)對(duì)霧化液滴的尺寸產(chǎn)生影響，平均液滴直徑要隨著背壓的增加而增大，達(dá)到一個(gè)更大值后，會(huì)緩慢下降。
壓力旋轉(zhuǎn)噴嘴的霧炮錐角明顯隨環(huán)境氣體密度的增大而減小，直到一個(gè)極限角度之后，其霧炮錐角才不再受環(huán)境氣體密度的影響。環(huán)境氣體的密度還對(duì)壓力噴嘴和旋轉(zhuǎn)噴嘴所產(chǎn)生的液滴直徑有很大的影響。對(duì)于柴油機(jī)所采用的平孔式壓力噴嘴，由于噴射壓力和速度非常大，環(huán)境氣體密度很大，造成噴射的空氣阻力增大，使油束向徑向擴(kuò)散，霧炮錐角增大，霧炮的軸向速度比徑向速度下降得快。用于航空航天動(dòng)力的噴氣噴嘴的霧炮模式對(duì)環(huán)境氣體的密度不太敏感，幾乎所有油束下游的油滴都隨著噴嘴出口所形成的高速氣流的流線運(yùn)動(dòng)，因此霧炮的模式強(qiáng)烈地依附于高速氣流的流動(dòng)模式，而這種氣流的流動(dòng)模式與空氣的密度沒(méi)有什么關(guān)系，它主要取決于流動(dòng)的雷諾數(shù)決于環(huán)境氣體的湍流程度和流速，盡管馬赫數(shù)會(huì)對(duì)環(huán)境氣體的密度產(chǎn)生一定的影響。不過(guò)，如果液體噴射進(jìn)入一個(gè)相對(duì)靜止的氣體環(huán)境中，氣體密度對(duì)霧炮模式的影響就不能忽視了。通常，氣體密度的增加會(huì)導(dǎo)致霧炮液束的收縮，而使之更加緊密；但對(duì)于超高速霧炮，由于氣體的阻力作用，氣體密度的增加會(huì)造成液束的發(fā)散。
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