双毛细管静电雾化特性的实验研究

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本文在对荷电射流雾化产生的机理以及液滴荷电破碎相关理论进行分析研究的基础上,对双毛细管静电雾化特性进行了较为详细的实验分析,并与单毛细管静电雾化特性进行比较分析。所做主要工作如下:1)搭建实验台,采用显微摄像技术对双毛细管静电雾化的几种模式进行实验研究,发现不同工况下会出现“滴状”、“脉动”、“锥-射流”等典型雾化模式;比较了单、双毛细管在相同的流量下出现稳定锥-射流的起始电压,它们产生稳定锥-射流的起始电压随流量的增加呈现增长趋势,但增长的幅度则均是呈下降趋势;并发现电压的升高雾化将更加充分,雾化锥角更大;2)采用LDV、PDA对双毛细管静电雾化时的滴径和滴速进行测试,获得不同空间位置处的分布规律;并分析了流量、施加电压对滴径及滴速分布的影响,与单毛细管静电雾化的分布规律进行了比较,得出一般情况下,流量增大时,平均滴径增大,而电压增大时将使平均滴径变小;发现距毛细管较远处产生了较明显的二次雾化,雾滴颗粒更小,分布更加平均;与单毛细管相比,双毛细管静电雾化的雾化范围更大,滴径更小,且滴径分布更为均匀;而单、双毛细管静电雾化滴速分布规律则是相似的;3)对双毛细管静电雾化的雾滴沉积特性进行了测试,分析了流量及施加电压对沉积特性的影响,并与单毛细管静电雾化特性进行比较,得出流量增大雾化范围亦增大,但沉积的液体密度也较大;电压增大雾化范围亦增大,但沉积的液体密度较小。本文研究结果揭示了双毛细管静电雾化特性的一些内在规律,为静电雾化技术在材料制备、印染及打印等工程领域的应用提供了重要的基础数据。
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