文档介绍：2 0 1 4 年 4 月农业机械学报第 4 5 卷第 4 期 d o i : 1 0 . 6 0 4 1 / j . i s s n . 1 0 0 0 1 2 9 8 . 2 0 1 4 . 0 4 . 0 1 7 多针电极喷雾刀梁静电场特性与雾化效果研究高全杰夏志勇汪朝晖王维秦拓黄浩( 武汉科技大学机械自动化学院, 武汉 4 3 0 0 8 1 ) 摘要: 建立了多针电极喷雾刀梁静电场求解模型, 采用 A n s o f t M a x w e l l 软件分析了多针电极喷雾刀梁空间中电压及电场强度的分布规律, 并研究了针电极间距对静电场的影响, 通过激光粒度分析仪测量分析了不同针电极间距的刀梁雾化粒径分布规律。结果表明: 针电极可将该刀梁附近的最高电场强度提高到 2 7 × 1 0 V / m , 针电极附近的电场变化幅度最大, 针电极最佳间距为 2 m m 时多针电极下端可形成分布均匀的高场强区域, 此时该刀梁静电喷雾的雾化粒径减小到 4 2 μ m , 且粒径分布均匀, 该实验结果与计算结果吻合。关键词: 静电雾化刀梁针电极有限元法粒径分布中图分类号: S 4 9 1 文献标识码: A 文章编号: 1 0 0 0 1 2 9 8 ( 2 0 1 4 ) 0 4 0 1 1 0 0 7 收稿日期: 2 0 1 3 0 3 1 8 修回日期: 2 0 1 3 0 5 2 9 中国博士后科学基金资助项目( 2 0 1 1 M 5 0 1 2 5 0 ) 、高等学校博士学科点专项科研基金资助项目( 2 0 1 2 4 2 1 9 1 2 0 0 0 1 ) 和湖北省教育厅科学技术研究计划优秀中青年人才资助项目( Q 2 0 1 1 1 1 0 8 ) 作者简介: 高全杰, 教授, 博士生导师, 主要从事静电喷雾理论与应用研究, E m a i l : g a o q j @ 1 2 6 . c o m 引言静电雾化技术在许多领域得到广泛应用, 提高静电雾化效果和节能降耗是急需解决的问题。国内外学者在各种电极的放电机理及特性、电压与雾化效果关系等方面作了许多研究, 茹煜等对环状电极所诱导的电场分布特性进行了分析[ 1 - 4 ] , I n t r a 等对雾化电晕放电下的干式电极放电和空腔式雾化电极放电特性的差别进行了探究, 获得了不同静电电压下雾滴的粒径分布与荷质比的关系[ 5 - 7 ] , R a f i r o i u 等针对电晕荷电喷雾中常用的多针组合式电极, 采用电荷模拟法, 对电极诱导电场进行数值计算[ 8 - 9 ] , S e l m a 等提出了针阵列电极结构的双极电晕放电方式, 研究了多针电极结构双极电晕放电的伏安特性, 并通过实验研究优化了电极参数[ 1 0 - 1 1 ] 。在针电极静电场计算中 N e i m a r l i j a 等利用有限体积法对空间静电场电荷密度进行了分析, 利用边界元积分方程建立了以针状电极线电荷密度为未知量的离散方程, 计算了针状电极系上线电荷和电势分布, 并使用欧拉/ 拉格朗日方程计算了相关参数[ 1 2 - 1 4 ] , 杨志维通过数值模拟的方法研究了静电涂油机的空间电场分布[ 1 5 ] , 赵陆明等实验研究了静电雾化的粒径及其分布特性[ 1 6 - 1