内混式空气雾化喷嘴雾化性能的实验及模拟研究

费托合成装置气液分离器的分离性能研究中,雾滴粒径的准确测量和控制是关键.本文对内混式空气雾化喷嘴的喷雾性能进行了实验研究,考察了液滴索特尔直径D32的轴向分布,以及气液比、液体流量与黏度对其的影响规律;同时结合CFD数值模拟,进一步研究了气液相对速度、雾化锥角及液体表面张力对液滴D32的影响.结果 表明:液滴D32沿喷雾方向不断增大;液体雾化主要通过喷嘴内气流对液膜的剪切、冲击作用,因此增大气液比可增强雾化效果,但存在“饱和”现象;液量的增大不利于液膜破碎雾化;增大气液相对速度可显著提高雾化效果;同时,液体黏度和表面张力对雾化效果影响很大,黏度或表面张力越大,雾化显得更为困难.此外,液滴轴向速度沿喷雾方向先迅速下降随后缓慢降低.