Estudio Experimental sobre las Características de Atomización de la Boquilla de Remolino bajo la Impactación de Flujo de Aire Anular
Autores: Han, Qiuge; Zhang, Dawei; Liu, Xuedong; Sun, Bingyang; He, Xu; Shen, Lingling; Song, Siduo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio Experimental sobre las Características de Atomización de la Boquilla de Remolino bajo la Impactación de Flujo de Aire Anular
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Boquillas de presión
Secado por pulverización
Dispositivo de atomización por impacto de chorro anular
Imagenología de alta velocidad
Proceso de ruptura de película líquida
Diámetro medio de Sauter
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Las boquillas de presión se utilizan ampliamente en el secado por pulverización y en otras industrias. Con el fin de mejorar las características de atomización de las boquillas de ciclón de presión, se ha desarrollado un nuevo tipo de dispositivo de atomización por impacto de gas de chorro anular. Utilizamos imágenes de alta velocidad y procesamiento digital de imágenes, entre otros métodos, para analizar las características de pulverización de las diferentes configuraciones del dispositivo anular (utilizando cuatro, seis y ocho tubos) y bajo diferentes tasas de flujo másico gas-líquido. Se muestra que, con un aumento en la relación masa aire-líquido (ALR), el proceso de ruptura de la película líquida cambia de ruptura de lámina ondulante a ruptura de lámina perforada y la longitud de ruptura disminuye. La longitud de ruptura disminuye más bajo la condición de flujo de aire con seis tubos en un rango del 31-55%, mientras que el diámetro medio de Sauter (SMD) básicamente no cambia. Con el aumento de ALR y el número de Weber del líquido (Wel), la distribución del tamaño de las gotas se vuelve más uniforme. Las características de pulverización del atomizador asistido por chorros de gas alcanzan el mejor estado cuando Wel = 4596.3 y mg = 1.97 g/s. Las conclusiones experimentales tienen un significado orientador para el diseño y la optimización de los dispositivos de atomización en torres de secado por pulverización.
Descripción
Las boquillas de presión se utilizan ampliamente en el secado por pulverización y en otras industrias. Con el fin de mejorar las características de atomización de las boquillas de ciclón de presión, se ha desarrollado un nuevo tipo de dispositivo de atomización por impacto de gas de chorro anular. Utilizamos imágenes de alta velocidad y procesamiento digital de imágenes, entre otros métodos, para analizar las características de pulverización de las diferentes configuraciones del dispositivo anular (utilizando cuatro, seis y ocho tubos) y bajo diferentes tasas de flujo másico gas-líquido. Se muestra que, con un aumento en la relación masa aire-líquido (ALR), el proceso de ruptura de la película líquida cambia de ruptura de lámina ondulante a ruptura de lámina perforada y la longitud de ruptura disminuye. La longitud de ruptura disminuye más bajo la condición de flujo de aire con seis tubos en un rango del 31-55%, mientras que el diámetro medio de Sauter (SMD) básicamente no cambia. Con el aumento de ALR y el número de Weber del líquido (Wel), la distribución del tamaño de las gotas se vuelve más uniforme. Las características de pulverización del atomizador asistido por chorros de gas alcanzan el mejor estado cuando Wel = 4596.3 y mg = 1.97 g/s. Las conclusiones experimentales tienen un significado orientador para el diseño y la optimización de los dispositivos de atomización en torres de secado por pulverización.