1.2 研究现状

1.2.1 雾化机理的研究

1.3 本设计研究内容

目前市场上使用的油雾器大多都是加装阻尼板的小容量油雾器，而在实验研究中，经常 有需要提供高油雾浓度的情况，因此设计一个提供高油雾浓度、大流量的油雾装置，并应用 到实际油雾系统中是具有重要意义的，本设计的主要研究内容如下：

（1） 选择油雾雾化方式，设计油雾器的总体结构； 

（2） 加工零件，完成整个油雾器的装配； 

（3） 设计油雾器测量系统回路，搭建实验系统； 

（4） 设计油雾器性能测试实验方案，进行实验并分析数据。 

2 油雾器总体设计

2.1 雾化方式与原理

本设计首先选用气力式雾化方式，通过高速气流对油液的强烈冲击使油液雾化。气力式 雾化方式简单，并不需要像液体压力式雾化那样对液体压力要求比较高，需要液体达到 2-4MPa 的压力,气力式雾化已经能达到雾化的要求，也不需要加装超声波发生器。 

气力式油雾器雾化示意图如图 2.1 所示，油液通过内罩上的小孔进入并覆盖在喷头上， 一定压力的压缩空气进入喷管之中，喷头内的压力与油液上方压力的压差使得压缩空气从喷 头上的小孔高速喷出，并将气孔周围的油液冲击雾化。大量油雾颗粒随气流漂浮至油箱上方， 较大的油雾颗粒在重力作用下回落到油液之中。 

图 2.1 气力式油雾器结构图

本设计气力式油雾器需要在以下技术要求下完成： 

（1）进气压力：0.7Mpa； 

（2）露点：10℃以下； 

（3）环境温度：20±5℃； 

（4）实验用气：空气； 

（5）实验用油：透平油一级 通过 ISO 认证； 

（6）油雾器容积：5L。 

 根据技术指标设计油雾器结构，加工出零件后，通过对关键零件参数的调整，利用实物 实验对比研究油雾器的雾化性能和哪些参数有关。 

2.2 喷雾结构设计

喷雾结构包括喷管、喷头、内罩、小挡板、与进气部分连接的连接件，如图 2.2 所示， 是高速气流通过气孔，冲击覆盖在喷头上的油液而产生油雾的主要部分。 

1-连接件 2-喷管 3-小挡板 4-内罩 5-喷头 

图 2.2 喷雾结构示意图

油液经过高速气流冲击后被雾化随气流往上漂浮，在这过程中较大油雾颗粒落回油液， 往上的气流经过内罩上的出气孔喷出。因此喷管和内罩的长度需要设计得较长，较大的油雾 颗粒才会在较长的上升空间中因为重力落回油液中。如果设计得较短，较大的雾滴可能会直 接随着高速气流喷出。将喷管设计长度 288mm，选用 8mm 外径，壁厚 1mm 的管道，喷管和 喷头的结构表示为图 2.3 所示： 

（a）喷管和喷头三维零件图   （b）喷管和喷头平面结构图 

图 2.3 喷管和喷头结构图

内罩的作用是约束高速气流并限制油雾雾化的区域。如果没有内罩，气流从喷头的气孔 喷出后，雾化区域难以控制，且难以达到利用高速气流冲击少量油液的目的。因此内罩的内 部空间比喷管和喷头空间大，但也不能太大。设计内罩为一个有机玻璃制成的圆桶，内径为 20mm，便于喷管和喷头放入，外径设计为 26mm。内罩需要有用于进油的补油孔和用于喷出 气流的气孔，补油孔尺寸较小以达到缓慢补充油液的目的，因此设计在内罩底部钻出两个直 径为 1.5mm 的孔。而气孔尺寸较大以尽快喷出高速气流，设计为在内罩上部四个直径为 7.5mm 的孔。最后设计内罩在上端螺纹 M26×15，便于与小挡板配合，固定内罩位置。 油雾雾化装置的设计与实验(2):http://www.chuibin.com/jixie/lunwen_206258.html