漿體的氣泡霧化特性試驗研究.pdf

1、本文以氣流床氣化爐用水煤漿霧化噴嘴為工程背景，選取與水煤漿流變特性相近的黃原膠甘油水溶液，來模擬水煤漿在氣泡噴嘴中的霧化過程，以此來間接研究水煤漿的霧化特性。
　　 設計建造了氣泡霧化試驗裝置，選取能夠代表非牛頓流體和高粘度牛頓流體的六種漿體以及水作為霧化介質。利用相位多普勒粒子分析儀(PDPA)對霧化液滴粒徑和液滴速度進行測量。試驗研究了高粘度牛頓漿體和非牛頓漿體的氣泡霧化特性和流量特性；獲得了操作參數(shù)和噴嘴幾何結構對漿體的氣

2、泡霧化液滴索特平均直徑(SMD)、液滴平均速度和霧化液滴均勻度的影響規(guī)律。
　　 試驗結果表明，在注氣壓力為定值的條件下，漿體質量流量隨ALR的提高而不斷下降并最終達到一個極限值；相應的霧化液滴索特平均直徑也逐漸降低。提升注氣壓力后，漿體的臨界流量會有相應的增加。當混合室長度由45mm變?yōu)?5mm、注氣孔直徑由1.0mm變?yōu)?.5mm以及注氣角度由垂直注氣變?yōu)閮A斜45°時，漿體的氣泡霧化流量特性幾乎沒有影響；而當噴嘴出口直徑由1

3、.5mm提升至2.0mm時，漿體質量流量能夠獲得大幅提升。在相同操作參數(shù)和噴嘴幾何條件下，非牛頓漿體的流量大于高粘度牛頓漿體。
　　 漿體X1（黃原膠含量為0.2％）和X2（黃原膠含量為0.3%）在霧化中心處有一個相對較大的SMD，而其它漿體的霧化液滴SMD沿軸向和徑向的變化趨勢都是不斷增加的。對水的氣泡霧化而言，當噴嘴出口直徑由1.5mm增大至2.0mm、注氣孔直徑由1.0mm增大至1.5mm時，霧化質量會有較大幅度的提高；而

4、當注氣角度由垂直注氣變?yōu)閮A斜45°、混合室長度由55mm降低至45mm時，霧化質量改變不大。
　　 對高粘度漿體的氣泡霧化試驗發(fā)現(xiàn)，當注氣孔直徑由1.0mm增大至1.5mm、注氣角度由垂直注氣變?yōu)閮A斜45°以及混合室長度由55mm降低至45mm時，霧化液滴平均速度都獲得了提升；但對于高粘度牛頓漿體和非牛頓漿體的霧化液滴SMD而言，其影響規(guī)律是相反的，這是由于非牛頓漿體具有剪切變稀特性所致。隨著漿體粘度的提高，其霧化液滴分散度有下