雾化冲击射流中利用工况条件计算K数和We数的方法

摘要

本发明公开了一个雾化冲击射流中利用工况条件计算K数和We数的方法，本方法将K数，We数和工况条件的关系转换为基板附均粒径及平均法向速度和工况条件的关系，针对泡状雾化喷嘴，对各个运行参数和液体物性参数对雾化效果的影响运用线性拟合的方式逐一加以量化，建立起液滴平均粒径的量化表达式和液滴平均速度的解析表达式，从而最终将K数和We数用运行参数和液体物性参数加以表示。本发明可用于计算不同工况和多种液体物性条件下基板放置于不同位置时的K数和We数，进而判断雾化液滴撞击理想平滑基板的状态是粘贴，反弹还是飞溅。本发明可应用于雾化喷涂领域，适用于不同雾化液体，方便有效地根据初始工况参数预测及优化最终喷涂效果。

主权项

1.一种雾化冲击射流中利用工况条件计算K数和We数的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确认喷嘴类型和工况所在范围。(2)根据以下两式得到液雾Sauter平均直径SMD和液雾平均速度：${\bar{V}}_l=b\sqrt{\frac{4}{\pi }}\frac{{\stackrel{·}{m}}_l}{{\rho }_l{D}_{\mathrm{noz}}y}\sqrt{\frac{{\rho }_l}{{\rho }_e}(1+\mathrm{ALR}\times \mathrm{sr})}\sqrt{1+\frac{{\rho }_l\times \mathrm{ALR}}{{\rho }_g\times \mathrm{sr}}}{\left(\frac{2}{{}_e\beta \frac{x}{y}_{+e}-\beta \frac{x}{y}}\right)}^2.$(3)根据以下两式获取K数和We数。$K={{\mu }_l}^{-0.25}{{\rho }_l}^{0.75}{{\sigma }_l}^{-0.5}{d_l}^{0.75}{v_l}^{1.25}$$={{\mu }_l}^{-0.25}\times {{\rho }_l}^{0.75}\times {{\sigma }_l}^{-0.5}\times [{(1.103\times {\left(\frac{\mathrm{ALR}}{0.12}\right)}^{-0.218}\times y+14.72\times {\left(\frac{\mathrm{ALR}}{0.12}\right)}^{-0.3952}\times {\left(\frac{{\mu }_l}{0.2}\right)}^{0.1571}\times {\left(\frac{{\sigma }_l}{46}\right)}^{0.8199})\times {10}^{-4}]}^{0.75}$$\times {\left[b\sqrt{\frac{4}{\pi }}\frac{{\stackrel{·}{m}}_l}{{\rho }_l{D}_{\mathrm{noz}}y}\sqrt{\frac{{\rho }_l}{{\rho }_e}(1+\mathrm{ALR}\times \mathrm{sr})}\sqrt{1+\frac{{\rho }_l\times \mathrm{ALR}}{{\rho }_g\times \mathrm{sr}}}{\left(\frac{2}{e^{\beta \frac{x}{y}}+e^{-\beta \frac{x}{y}}}\right)}^2\right]}^{1.25}$$\mathrm{We}={\rho }_l{d}_l{v_l}^2/{\sigma }_l$$=\frac{{\rho }_l}{{\sigma }_l}\times [(1.103\times {\left(\frac{\mathrm{ALR}}{0.12}\right)}^{-0.218}\times y+14.72\times {\left(\frac{\mathrm{ALR}}{0.12}\right)}^{-0.3952}\times {\left(\frac{{\mu }_l}{0.2}\right)}^{0.1571}\times {\left(\frac{{\sigma }_l}{46}\right)}^{0.8199})\times {10}^{-4}]$$\times {\left[b\sqrt{\frac{4}{\pi }}\frac{{\stackrel{·}{m}}_l}{{\rho }_l{d}_{0}y}\sqrt{\frac{{\rho }_l}{{\rho }_e}(1+\mathrm{ALR}\times \mathrm{sr})}\sqrt{1+\frac{{\rho }_l\times \mathrm{ALR}}{{\rho }_g\times \mathrm{sr}}}{\left(\frac{2}{e^{\beta \frac{x}{y}}+e^{-\beta \frac{x}{y}}}\right)}^2\right]}^2.$计算所得We数和K数可用于判断液滴撞击理想平滑基板后的总体趋势，：当We数小于5时，液滴反弹，当K数大于57.7时，液滴飞溅，当We数大于5且K数小于57.7时，液滴附着沉淀。