气动雾化喷嘴是实现液体雾化的有效手段之一,与传统喷嘴相比,气动雾化喷嘴因结构简单、操作压力低、能耗低以及雾化效果好等特点被广泛应用于脱硫、材料制备、食品加工、农业喷药、空间消毒等流程中。本文在相关研究的基础上,提出一种基于剪切效应的气动雾化喷嘴,采用风机将气体增压后通过多个气流孔喷入混合腔流动,液体靠低压自动吸入混合腔,而后气液在混合腔内发生混合。本论文重点对影响雾化质量的喷嘴结构参数进行研究,通过初步实验发现气流孔的数量、孔径、孔的形状和气体流量对雾化液滴直径及速度均有影响,且气流孔径和气体流量的影响更为显著。设计了三种气流孔径分别为8.0 mm、9.0 mm、10.0 mm的喷嘴,以清水为实验介质,采用激光粒度分析仪和激光多普勒测速仪分别对雾化液滴直径和液滴速度进行测量,重点分析了雾化液滴直径与液滴速度之间的关系,本文主要工作及结论如下:(1)在同一气体流量条件下,气流孔径为10.0 mm的喷嘴的雾化液滴速度最高,且液滴直径最小。随着气体流量增大,雾化液滴的速度增加,直径减小。随着距喷嘴的轴向距离增大,雾化液滴直径先减小后增大,液滴速度先增加后下降,液滴直径最小位置与速度最大位置基本一致。(2)雾化液滴的尺寸和体积分布均呈现单波峰的特点,曲线先上升后下降;累积分布曲线趋势也基本一致,呈先陡升后缓升的趋势;随着气流孔径增大及气体流量增大,液滴体积分布曲线的峰值增大,小尺寸雾化液滴数目增多;累积分布曲线略向左偏移,较小雾化液滴的占比增加。(3)在距喷嘴不同轴向距离处,不同气流孔径的喷嘴沿径向的轴向速度分布规律不同;对于气流孔径为10.0 mm的喷嘴,不同气体流量条件下,液滴轴向速度在流向断面的分布规律基本一致。(4)在同一气体流量条件下,气流孔径为9.0 mm的雾化锥角最大,液体流量最大;随着气体流量增大,雾化锥角减小,液体流量增大。