气流式喷嘴的原理及问题现象

气流式雾化器，通常也称气流式喷嘴，是实验室和中间工厂常用的一种形式。

1.二流式喷嘴操作原理

如上图中心管 (即液体喷嘴）走料液，压缩空气，经气体分布器后，从环隙（即气体通道或称气体喷嘴）喷出。当气-液二相流，在喷嘴出口端面接触时，由于气体从环隙喷出的速度很高，一般为200~ 340m/s，也可以达到超声速，但液体流出的速度不大（一般不超过2m/s)，因此，在二流体之间，存在着很大的相对速度，从而产生相当大的摩擦力，使料液雾化。喷雾用压缩空气的压力，一般为0.3?0.7MPa。

2.雾化机理

气流式喷嘴的雾化机理有三种类型，即滴状、丝状和膜状分裂。在一般情况下，气流式喷嘴属膜状雾化，这种薄膜的形成状态，如图下图所示。当雾滴群离开喷嘴时，其形状是一个被空气充满的锥形薄膜（中心形成空气芯），因而也称空心锥喷雾。空心锥的锥角?，一般称为喷雾角或雾化角。此锥形薄膜雾滴群称为雾炬或喷雾锥。

     当气-液两相的相对速度足够大时，一个正常的雾化状态，应是一个充满空气的锥形薄膜，薄膜不断地膨胀扩大，然后分裂成极细雾滴。薄膜的残余周边，则分烈为较大的雾滴。

     雾化机理与喷雾角有关。一般来说，膜状分裂时的喷雾角要比单纯丝状分裂时大一些。喷雾角取决于气-液间的相对速度、喷嘴结构及物料性质。当液体流量很小时，喷雾角与气流速度无关。当气流速度超过300m/s时，喷嘴角则与液体流量无关。一般而言，气流式喷嘴的喷雾角，通常为20O~30O。

     液体喷嘴是圆形的，与气体喷嘴的环形通道必须是同心的。若喷嘴结构设计正确时，雾滴应均匀地分布在喷雾锥中，喷雾锥是对称的。如二者不同心时，雾化角就偏离中心线而不对称，有时出现液线，这时喷雾锥包含着部分大雾滴，这是由于雾化空气分配不均匀的缘故。