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雾炮机雾化机理及喷雾降尘机理

牵引式喷雾灭尘装备的工作原理是在加压设备作用下，液体通过喷头实现一次雾化，在风机作用下实现二次雾化，其喷雾过程实质是将水体进行雾化的过程，因此首先对雾化机理进行分析。
喷雾是指将液体在加压设备作用下，通过输送管路进入喷头(或离心雾化器)，除尘雾炮机在喷头内部实现液体破碎，并喷射到气体介质中，使之分散成小颗粒液滴地过程。雾化的实质就是将液体在外压设备的作用下以絮状压入喷头内部，絮化的液体在喷头内部受到离心力、摩擦力等作用，能够克服液体分子之间的相互引力，从而使较大的液滴变为更加细微的液滴，以水雾的方式表现出来。一般情况下，液滴以球形结构存在，而液滴表面的张力是液滴维持球形状态的根本原因，同时液体的粘性阻尼力也是阻止液滴形状发生改变的重要原因之一，要想使液滴破碎，使其物理形态发生变化，必须有足够的外力作用。而在加压设备的作用下，水流将成为絮流状态，水在絮流形式下，将会产生不同方向的速度分量，而在不同的速度分量上将会产生一定地作用力，这些作用力与作用于液体表面的空气动力的合力将会远远大于液滴处于平衡状态时的张力，促使其物理形态发生改变，并在喷头的作用下，使液体粒径更为细化，产生雾化效果。但在有些情况，喷射的压力往往不足，此时连续的圆射流或液膜射流的将会形成雾化的初级液片、液体及许多粒径较大的液滴，此过程中的液体是不稳定的存在。只要有进一步外力如风力作用下就可促使其再次破裂，依然可以形成细小的液滴达到雾化的效果。所以外界压力大小只是决定雾化效果的一个重要因素，而不是唯一因素，我们在进行液体喷雾时除考虑压力的影响外，还须考虑二次雾化的影响，以达到最佳的喷雾效果。

因此我们可以将射流雾化作为两个阶段进行分析，而这两个过程在雾化的原理上是存在较大的区别，但是，二次雾化是建立在一次雾化基础上。一次雾化是在压力设备作用下，使稳定状态下的液体破碎，并以连续的形态喷射出，而二次雾化是在进行一次雾化后，利用后期的外力作用将不稳定状态下的液滴打碎，它的发生不是一种连续状态，而是随机分散的。
一、射流破碎
液体射流是指液体通过喷头向外喷射时的状态为实心圆柱状，当喷头喷射出的圆射流是连续液体的样式时，它会受到外界气流的干扰，气流将会以某种振动波的形式影响连续的液体流。随着液体的连续射出，表面波形的振幅将逐渐增大，液体在大振幅的振动影响下将会破碎成细小的液滴。
首先提出了液体射流不稳定性理论。他指当外界气体以振动波的形式干扰柱状液体表面时，随着时间的推进，波形的振幅逐渐增大，当振幅增加到未受影响振幅的2倍时，振动波将会十分不稳定，从而影响液滴的温度，促使液滴产生破碎。但此理论在试验时并没有考虑到液体内在存在的粘合力，所以理论结果与现在实际中所使用的喷雾结果存在一定地误差。
二、薄膜破碎
与液体射流相比，薄膜破碎是发生在喷射的液体成薄膜状时，薄膜状的液体常常会来自扇形、转盘形、平流形喷嘴等。液体从上述类型的喷嘴喷射后，将会以薄膜的形式出现在空气中，此时，空气同样以振动波的形式对薄膜产生影响。
而外界振动波振幅的发展将会受到液体的流动性质、气体的流动性质以及流动约束的-。全自动雾炮机当振动的幅度逐渐增强时，薄膜状的液体将会从最顶端开始产生破裂，并不断发展至整个薄膜面。整个过程即为薄膜破碎的初始阶段。
二级雾化是指对没有完全形成雾滴的液体状态所进行的再次粉粹。液体在经过了薄膜破碎后，大部分的液体己形成雾滴，但是仍有部分液体以线状、带状、环状的形式存在。在二级雾化过程中液体将以3种形式进行碎裂：
1.轮缘形式破碎：液体是一个轮缘式的结构，这种结构的四周边缘比较厚实而中心较为薄，这种形式的破碎过程与射流破碎的过程较为相似。轮缘式是在液体张力作用下形成的，也就是说轮缘结构的形成要求液体的张力足够大，以这种方式得到液滴颗粒比较大且分布凌乱。
2.穿孔形薄膜破碎：开始的阶段将会在整个薄膜上随机的出现小孔，小孔将随着时间的发展不断扩大，在起始阶段小孔扩大的速度很快，当小孔扩散到一定程度时，随机分布的小孔将会连接成线，整个薄膜面将会被破坏成丝状或带状，线状和带状的流体将继续受小孔影响，破裂成雾滴状。
3.波动形薄膜碎裂：破碎过程中，薄膜上不会随机出现小孔，但薄膜上的波动同样会让液膜产生碎裂。由射流稳定性可知，随着振动波振幅的增加，薄膜将会被打碎，被打碎的薄膜状液体将会在自身张力的作用下形成较小的液滴。与轮缘破碎产生的液滴粒径较大相比起来，穿孔形薄膜碎裂产生液滴较为细小且分散相当均匀。
除尘雾炮机在实际喷雾过程中，液体的雾化往往是在上述几种形式的共同作用下完成，一般不会单一的出现在整个喷雾过程中，有时雾化是两种破碎方式共同作用的结果。可见，我们可以将液滴破碎概述为以下五个过程：
液体在离开喷头时多表现为薄膜状或柱状；
雾化器外部的气流将会作用在液体表面，促使液体在表面发生变化；
3.随着作用时间的延长，液体在薄膜状下表现出的波纹开始断裂，生成离散化的小孔。而在柱状下，直径较为大的液柱将会-成细丝状；
4.小孔的直径不断发展最终致使整个薄膜面被粉碎形成雾滴。而丝状液柱也将会被打断，并在液体内力作用下产生分离收缩形成雾滴；
5.成型的雾滴由于体积不均匀，将在空气中再次发生碰撞现象，液滴继续破碎并趋于均匀。
三、二次雾化
经过薄膜破碎与射流破碎的一次雾化后，液滴还不能达到理想的雾化效果，需要实施二次雾化。二次雾化是指在雾化器完成雾化后进行的又一次雾化。液体在雾化器雾化作用下，无法达到完全雾化的效果，液滴的状态将会处于雾化临界值上的形态，而这些处于临界值上的雾滴在-力的作用下可以实现二次雾化。二次雾化后的雾滴粒度更加细小，且分布更为均匀，从而提高雾滴的分散度。二次雾化时对速度和力都有一定得要求，需要外加设备方可实现。研究课题中选用风机作为外加设备，雾化器雾化后的雾滴将在风机产生的风速作用下进行二次雾化。
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