今日,由于经济快速发展,在工业和生活上对碳氢化合物的泛使用和排放大量的污染物,造成了对环境的污染日益严重.在可持续发展的发展战略引导下,人们不断地寻找有效保护环境,减少污染物使用和排放的方法.其中对液态燃料的燃烧产生的污染物抑制,利用超声波雾化器雾化液态燃料后再进行燃烧是一种很有前途的方法.它的优点是雾化过程能在常压状态下进行;无高机械工艺要求;雾化效果好;耗功小.在该文中,主要以柴油为雾化研究对象,对其在经过电声换能器型超声波雾化器雾化之后的雾滴蒸发传热过程进行研究,为用超声波雾化器雾化液态燃料后是否能改善燃料的蒸发传热过程提供参考,也为改变雾化器的结构和材料以便能提高对液态燃料的雾化效果提供适合的研究方向.液体在雾化之后,在雾滴直径不接近纳米级(1~100nm)的情况下,一般可以用"平方定律"去描述单个雾滴直径随时间的变化.但由于超声波雾化能使雾滴直径达到2~5μm,在与机械喷嘴相同的蒸发条件下,雾滴可以在很短的时间内达到纳米级状态,这就需要用DSMC方法去研究其蒸发传热过程.在对单个雾滴的蒸发传热过程研究中,首先用D数判断其蒸发状态,通过对D所处范围的判断来确定合适的研究模型.在该文中,对超声波雾化器的单个雾滴采用Langmuir模型研究其蒸发传热过程,即把雾滴蒸发状态划分成三个区域:连续区域、无分子碰撞区域和Maxwellian分布区域.根据区域流态的不同,采用不同的分析模型,计算各区域的速度和温度分布、传热特征数Nu<,D>数和完全蒸发时间.对雾滴和氮气两相流在加热器中的流动传热的研究采用实验和理论相结合的方法.首先,搭建柴油被雾化和与氮气混合后进入保持恒壁温的加热器蒸发的实验平台.在实验过程中,不断调节不同的氮气流量,并测量和记录混合两相流体在加热器进出口的温度.其次,对柴油雾滴和氮气在加热器中的流动采用LHF模型进行分析,计算流动过程中的速度、温度和质量分数分布.总体来说,超声波雾化能使轻柴油雾滴的蒸发过程加快,有利于节约能量耗费;小直径雾滴和气体两相混合流体的流动适合用LHF模型计算;柴油雾化量不一定随着氮气体积流量增加而增加,还需要考虑其他环境条件.