基于双电极荷电雾化的乙醇锥-射流特性

来源：机械工程学报杂志2016年第12期北京时间：

作者：甘云华, 张夏, 佟洋, 陈小文, 杨泽亮

单位：1. 华南理工大学电力学院 广州 510640; 2. 广东省能源高效清洁利用重点实验室 广州 510640

摘要：为合理设计微型荷电喷雾燃烧器,开展液体乙醇雾化试验研究。基于毛细管电极-环形电极-网格双电极燃烧器,得到稳定的锥-射流雾化工作模式。采用光学可视化方法获得雾化形态,测量锥角及电压,并与单毛细管电极的雾化结果进行了对比,讨论环形电极对锥-射流雾化模式的影响。理论分析荷电雾化锥-射流模式产生的液锥面受力情况,在液锥垂直面上基于受力平衡建立力学模型,并根据双曲线模型,求解液锥的半锥角。研究表明：在电压达到一定值时,流体会形成具有固定锥角的锥-射流,该临界锥角远小于Taylor半锥角49.3o,更加接近理论计算值34.72o。在相同雾化模式下,双电极形成的锥-射流锥角小于单电极形成的锥角。采用双电极雾化装置,选择合适电压的环形电极,可以显著降低毛细管电压,促进稳定的锥-射流雾化的形成。

关键词：荷电雾化,力学模型,双电极,双曲线模型,锥-射流；

基金资助：国家自然科学基金(51376066,5151101381)、内燃机燃烧学国家重点试验室开放基金(K2016-01)、广东省教育部产学研结合(2012B09100156)和中央高校基本科研业务费专项资金(201522083)资助项目