發(fā)布時(shí)間：2021-09-30 03:55

　　為了研究制絲加料霧化過程中料液流量、霧化壓力、料液溫度與霧化錐角之間的關(guān)系,通過搭建載料霧化試驗(yàn)平臺(tái),針對(duì)噴嘴霧化在卷煙生產(chǎn)中常用工況下進(jìn)行了試驗(yàn),得到在不同氣體壓力、不同料液流量和不同料液溫度情況下霧化錐角的數(shù)據(jù)和變化情況,再通過用Workbench Fluent仿真軟件模擬出相應(yīng)工況下的霧化錐角,提高了測(cè)得的霧化錐角的可靠性和精度,為卷煙制絲加料過程中的噴嘴霧化提供了科學(xué)依據(jù)。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2020,58(09)

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

噴嘴霧化仿真圖

第58卷第9期73霧化載料試驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)原理見圖1所示。系統(tǒng)主要由5部分組成，分別是加料系統(tǒng)、霧化室、霧化供給系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)及廢液收集裝置等。本系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)是經(jīng)過測(cè)量某卷煙廠的生產(chǎn)設(shè)備后，進(jìn)行一定比例的縮小制成，可以更精確地模擬實(shí)際生產(chǎn)中的霧化過程。系統(tǒng)工作原理是根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件精確地將一定溫度和流量的料液通過加料系統(tǒng)輸送至噴嘴（如圖2所示），噴嘴再將料液霧化后均勻噴灑在霧化室內(nèi)部，最后由廢液收集裝置進(jìn)行廢液收集后進(jìn)行二次利用或集中處理。霧化過程如圖3所示，主要由料液裝置、外混式氣液兩相流噴嘴、參數(shù)調(diào)節(jié)裝置、空氣壓縮機(jī)、高速攝像機(jī)、背光光源、管路等組成。其工作過程是通過設(shè)定好的工作參數(shù)，料液系統(tǒng)將一定溫度和流量的料液通過管路輸送至兩相流噴嘴，料液經(jīng)噴嘴內(nèi)部結(jié)構(gòu)流出到噴嘴的出口處，從噴嘴上部的進(jìn)氣口通入的高壓氣體經(jīng)空氣壓縮機(jī)壓縮后到達(dá)兩相流噴嘴出口處，高速氣流將料液霧化后均勻噴灑到霧化室內(nèi)，此時(shí)由檢測(cè)部分的高速攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝并導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過圖像處理，得到料液的霧化錐角值。本次使用了大功率的激光光源，通電后經(jīng)導(dǎo)光板形成背光，以滿足高速攝像機(jī)拍攝到更清晰的霧化圖像，如圖4所示。1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基于某卷煙廠在實(shí)際生產(chǎn)中的霧化工況，本文選取常用的工作參數(shù)，設(shè)定的料液溫度為41~57℃，霧化空氣噴射壓力設(shè)置為0.18~0.38MPa，料液流量設(shè)為18~38kg/h，在上述工況下進(jìn)行交叉試驗(yàn)。調(diào)整好噴嘴位置及角度，為了獲得噴嘴軸向垂直面上的料液霧化狀態(tài)，要先對(duì)這個(gè)拍攝的垂直面進(jìn)行標(biāo)記，確定好相機(jī)擺放的位置（如圖4所示），使得相機(jī)正對(duì)噴嘴軸向的垂直面，通過標(biāo)定焦距、拍攝標(biāo)定尺寸等完成相機(jī)的準(zhǔn)備，利用電腦端控制相機(jī)的具體參數(shù)，如快門、

欏?調(diào)整好噴嘴位置及角度，為了獲得噴嘴軸向垂直面上的料液霧化狀態(tài)，要先對(duì)這個(gè)拍攝的垂直面進(jìn)行標(biāo)記，確定好相機(jī)擺放的位置（如圖4所示），使得相機(jī)正對(duì)噴嘴軸向的垂直面，通過標(biāo)定焦距、拍攝標(biāo)定尺寸等完成相機(jī)的準(zhǔn)備，利用電腦端控制相機(jī)的具體參數(shù)，如快門、感光度、光圈等。然后根據(jù)預(yù)先設(shè)定的條件參數(shù)將一定溫度的料液通過管路進(jìn)入噴嘴，接著經(jīng)空氣壓縮機(jī)壓縮后由噴嘴將料液霧化噴出，霧化進(jìn)行時(shí)利用計(jì)算機(jī)控制相機(jī)對(duì)霧化過程進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，圖片資料導(dǎo)入計(jì)算機(jī)后進(jìn)行后處理，得到不同工況下的霧化錐角，如圖5所示。1.3試驗(yàn)方法試驗(yàn)中選用外混式氣液兩相流噴嘴，調(diào)整噴嘴角度及位置處于被測(cè)平面上，被壓縮空氣提供圖2噴嘴Fig.2Spraynozzle圖4高速相機(jī)位置Fig.4High-speedcameraposition圖5試驗(yàn)拍攝的霧化錐角Fig.5Testshotofatomizingconeangle圖1試驗(yàn)平臺(tái)系統(tǒng)原理圖Fig.1Schematicdiagramoftestplatformsystem霧化供給系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)加料系統(tǒng)閘閥減壓閥節(jié)流閥氣路流量計(jì)空氣壓縮機(jī)加溫系統(tǒng)壓力傳感器控制系統(tǒng)相機(jī)溫度計(jì)霧化室霧化室廢液噴嘴壓力表溫度傳感器排氣閥加溫系統(tǒng)排液閥液位計(jì)閘閥料液減壓閥單向節(jié)流閥液路位移傳感器節(jié)流閥流量計(jì)溫度計(jì)壓力傳感器圖3霧化試驗(yàn)裝置示意圖Fig.3Schematicdiagramofatomizationtestdevice背光空氣光源壓縮機(jī)料液裝置參數(shù)調(diào)節(jié)噴嘴霧化室被測(cè)平面計(jì)算機(jī)高速相機(jī)PLC觸摸屏趙豐等：基于Fluent仿真的噴嘴霧化錐角的數(shù)值模擬

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3415076