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平臺,針對噴嘴霧化在卷煙生產(chǎn)中常用工況下進行了試驗,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)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

噴嘴霧化仿真圖

第58卷第9期73霧化載料試驗平臺系統(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)、測量系統(tǒng)及廢液收集裝置等。本系統(tǒng)試驗平臺是經(jīng)過測量某卷煙廠的生產(chǎn)設(shè)備后，進行一定比例的縮小制成，可以更精確地模擬實際生產(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行廢液收集后進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、高速攝像機、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，從噴嘴上部的進氣口通入的高壓氣體經(jīng)空氣壓縮機壓縮后到達(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)，此時由檢測部分的高速攝像機進行實時拍攝并導(dǎo)入計算機，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，以滿足高速攝像機拍攝到更清晰的霧化圖像，如圖4所示。1.2實驗內(nèi)容基于某卷煙廠在實際生產(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，在上述工況下進行交叉試驗。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)，要先對這個拍攝的垂直面進行標(biāo)記，確定好相機擺放的位置（如圖4所示），使得相機正對噴嘴軸向的垂直面，通過標(biāo)定焦距、拍攝標(biāo)定尺寸等完成相機的準(zhǔn)備，利用電腦端控制相機的具體參數(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)，要先對這個拍攝的垂直面進行標(biāo)記，確定好相機擺放的位置（如圖4所示），使得相機正對噴嘴軸向的垂直面，通過標(biāo)定焦距、拍攝標(biāo)定尺寸等完成相機的準(zhǔn)備，利用電腦端控制相機的具體參數(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入噴嘴，接著經(jīng)空氣壓縮機壓縮后由噴嘴將料液霧化噴出，霧化進行時利用計算機控制相機對霧化過程進行數(shù)據(jù)采集，圖片資料導(dǎo)入計算機后進行后處理，得到不同工況下的霧化錐角，如圖5所示。1.3試驗方法試驗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平面上，被壓縮空氣提供圖2噴嘴Fig.2Spraynozzle圖4高速相機位置Fig.4High-speedcameraposition圖5試驗拍攝的霧化錐角Fig.5Testshotofatomizingconeangle圖1試驗平臺系統(tǒng)原理圖Fig.1Schematicdiagramoftestplatformsystem霧化供給系統(tǒng)測量系統(tǒng)加料系統(tǒng)閘閥減壓閥節(jié)流閥氣路流量計空氣壓縮機加溫系統(tǒng)壓力傳感器控制系統(tǒng)相機溫度計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)流閥流量計溫度計壓力傳感器圖3霧化試驗裝置示意圖Fig.3Schematicdiagramofatomizationtestdevice背光空氣光源壓縮機料液裝置參數(shù)調(diào)節(jié)噴嘴霧化室被測平面計算機高速相機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】：
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碩士論文
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本文編號：3415076