丁紅兵，劉茜茜，李金霞，孫宏軍，梁真馨

（1 天津大學(xué)電氣自動(dòng)化與信息工程學(xué)院，天津 300072；2 中國(guó)民航大學(xué)電子信息與自動(dòng)化學(xué)院，天津 300300）

環(huán)霧狀流作為一種濕氣流型，廣泛存在于石油化工、能源、航天等領(lǐng)域。在工程應(yīng)用中，為減少開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，其流動(dòng)參數(shù)的精準(zhǔn)計(jì)量和控制不可或缺[1]。而夾帶液滴作為該流型液相的重要組成部分，其特征參數(shù)能夠反映內(nèi)部流場(chǎng)特性且影響流量計(jì)量的穩(wěn)定性，是環(huán)霧狀流參數(shù)檢測(cè)的重要內(nèi)容。

霧化混合是環(huán)霧狀流中常用的產(chǎn)生機(jī)制，采用噴嘴將高壓射流破碎成細(xì)小液滴，在管路內(nèi)與高速運(yùn)動(dòng)的氣流充分混合形成環(huán)霧狀流，噴嘴的霧化效果將直接影響環(huán)霧狀流流動(dòng)環(huán)境。其中霧化效果主要由噴霧形態(tài)和霧化液滴的尺寸、速度分布等特征來(lái)表征。近年來(lái)新型光學(xué)測(cè)量方法快速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于瞬時(shí)流場(chǎng)和噴霧特征[2]的研究，主要的測(cè)量方法有激光多普勒法[3-5]、光脈動(dòng)互相關(guān)法[6]、粒子圖像測(cè)速（PIV）[7]等，但以上方法對(duì)測(cè)量環(huán)境要求高，設(shè)備復(fù)雜且昂貴，不適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的在線(xiàn)測(cè)量。而光學(xué)圖像法[8-9]這一測(cè)量技術(shù)能同時(shí)獲取液滴粒徑和速度信息，是一種直觀(guān)、抗干擾、成本低廉的應(yīng)用方案，已有不少應(yīng)用案例。如Zhou等[10]研究了噴射角為70°～90°、粒度為1300～2300μm 的大型噴霧過(guò)程，蔡小舒等[11]對(duì)直徑約為1μm，速度200m/s 的超聲速凝結(jié)水滴進(jìn)行了測(cè)量，都具有較好的應(yīng)用效果。

針對(duì)來(lái)流氣相對(duì)霧化液滴的影響，蘇倩等[12]對(duì)矩形管道中的噴霧流場(chǎng)情況進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)無(wú)氣流和順流下液滴平均粒徑隨軸向距離增大而增大；Fritz等[13]分析了靜電式霧化噴嘴在不同氣速條件下的液滴特性，測(cè)量結(jié)果顯示，霧化液滴粒徑隨孔徑增大而增大，隨氣流速度增加而減小，近似呈線(xiàn)性關(guān)系。除此之外，霧化過(guò)程中的尺寸預(yù)測(cè)同樣是研究關(guān)注點(diǎn)。Mulhem 等[14]通過(guò)研究雙流體式噴嘴中霧化特性，得到了含奧內(nèi)佐格數(shù)Oh、韋伯?dāng)?shù)We和氣液比ALR 的液滴粒徑關(guān)系；Ingebo[15]在燃油霧化過(guò)程的研究中，利用相對(duì)速度修正We和Re，引入分子熱力學(xué)參數(shù)gl/c修正載氣壓力對(duì)粒徑的影響。然而，目前對(duì)撞針式噴嘴這一高效液壓式霧化噴嘴的霧化特性研究較少，并且對(duì)霧化混合形成的環(huán)霧狀流中夾帶液滴尺寸的預(yù)測(cè)模型缺少針對(duì)性的研究和統(tǒng)一定論，需要一個(gè)合適的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式對(duì)環(huán)霧狀流夾帶液滴特征進(jìn)行預(yù)測(cè)，這對(duì)表征內(nèi)部流場(chǎng)特性和優(yōu)化霧化混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要意義。

本文使用高速攝影技術(shù)和光學(xué)圖像法，研究了撞針式噴嘴噴霧形態(tài)變化和液滴尺寸及速度的分布特征，分析噴嘴孔徑和液相工況對(duì)液滴特性的影響。在此基礎(chǔ)上，將噴霧與同向氣流在管路混合，結(jié)合載氣工況對(duì)環(huán)霧狀流夾帶液滴進(jìn)行測(cè)量。最后，基于量綱分析建立了環(huán)霧狀流夾帶液滴尺寸的預(yù)測(cè)模型，具有較好的預(yù)測(cè)效果。

1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.1 霧化原理

實(shí)驗(yàn)使用的撞針式噴嘴是一種高壓霧化噴嘴，結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示，A、B分別為噴嘴的特征高度（mm）與特征直徑尺寸（mm）。噴嘴將液體壓力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，當(dāng)高壓射流與孔口下方的撞針相撞時(shí)，外部剪切力作用使得液膜破碎形成微米級(jí)的液滴，形成穩(wěn)定精細(xì)的噴霧環(huán)境[16-17]。該噴嘴在0.4MPa以上噴射壓力時(shí)，錐角能達(dá)到90°以上。

霧化液滴代表性的特征即粒徑d和速度v主要受?chē)娮炜讖?、工況條件、流體物性的影響。實(shí)驗(yàn)中流體介質(zhì)固定，環(huán)境溫度基本不變，所以不考慮流體物性，可將液滴參數(shù)表示為多變量函數(shù)，見(jiàn)式(1)。

式中，d0為噴嘴孔徑，mm；Δp為噴嘴上下游差壓，MPa；ml為液相質(zhì)量流量，kg/h；pg為氣相壓力，kPa；Qg為氣相體積流量，m3/h。

實(shí)驗(yàn)采用3 種不同孔徑的撞針式噴嘴PJ1、PJ2、PJ3，具體尺寸參數(shù)見(jiàn)表1。坐標(biāo)方向如圖1(b)所示，以噴嘴為坐標(biāo)原點(diǎn)。通過(guò)改變液相工況與氣相工況對(duì)液滴特性進(jìn)行測(cè)量分析。

表1 噴嘴結(jié)構(gòu)參數(shù)

圖1 霧化裝置結(jié)構(gòu)與測(cè)量位置坐標(biāo)

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置

根據(jù)氣相工況這一影響因素，將實(shí)驗(yàn)分為無(wú)氣相影響的敞口噴霧測(cè)量實(shí)驗(yàn)和有載氣影響的環(huán)霧狀流液滴測(cè)量實(shí)驗(yàn)，均在常溫下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)工質(zhì)為水和空氣。

如圖2所示，噴霧測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由噴霧系統(tǒng)和圖像測(cè)量系統(tǒng)組成。在噴霧系統(tǒng)中，儲(chǔ)液罐內(nèi)介質(zhì)經(jīng)過(guò)濾器、計(jì)量泵進(jìn)入管道，最后由噴嘴噴出。液相流量（范圍為0～17kg/h）通過(guò)變頻器（調(diào)節(jié)范圍0～50Hz）和計(jì)量泵（可加壓0～10MPa）來(lái)控制，使用齒輪式流量計(jì)對(duì)其進(jìn)行計(jì)量，標(biāo)定裝置可保證計(jì)量精度在±2%以?xún)?nèi)。壓力表測(cè)量上游水壓，精度為±0.1%；管路內(nèi)安裝有脈動(dòng)阻尼器以減小脈動(dòng)誤差，能實(shí)現(xiàn)對(duì)微小流量的平穩(wěn)控制，保證霧化穩(wěn)定性。在不同的噴嘴孔徑（PJ1、PJ2、PJ3）、液相質(zhì)量流量（1.65～17kg/h）條件下對(duì)噴霧進(jìn)行了觀(guān)測(cè)。

圖2 噴霧測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

基于霧化混合的環(huán)霧狀流液滴測(cè)量系統(tǒng)如圖3所示，液相經(jīng)噴霧系統(tǒng)形成微小液滴后在不銹鋼管路內(nèi)與同向氣流混合，被高速運(yùn)動(dòng)的氣流夾帶，可形成環(huán)霧狀流實(shí)驗(yàn)環(huán)境。該系統(tǒng)主要由噴霧系統(tǒng)和氣路控制系統(tǒng)組成，噴霧系統(tǒng)控制方法見(jiàn)上述圖2說(shuō)明。氣路控制系統(tǒng)中，氣源由空氣壓縮機(jī)提供，經(jīng)過(guò)濾器和冷干機(jī)去除固體雜質(zhì)與水蒸氣；氣路壓力通過(guò)自立式調(diào)壓閥穩(wěn)壓后由電動(dòng)閥A、B進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍為100～600kPa；使用渦街流量計(jì)對(duì)來(lái)流氣相體積流量進(jìn)行測(cè)量，流量計(jì)量的線(xiàn)性段范圍為12～25m3/h，計(jì)量誤差為±1%。噴嘴平行于管路放置，為減少?lài)婌F噴出過(guò)程中大量液滴撞擊管壁使得夾帶量降低，氣液混合段管徑擴(kuò)展為50mm；為減弱氣體紊流現(xiàn)象，在擴(kuò)徑段內(nèi)嵌葉片式米字錐，并加裝多孔流動(dòng)調(diào)整器進(jìn)行整流。針對(duì)管壁液膜遮擋液滴圖像采集的問(wèn)題，在管路測(cè)量位置對(duì)稱(chēng)嵌入一對(duì)視窗，嵌入深度為8mm，材質(zhì)是具有高透明度的石英玻璃。

圖3 環(huán)霧狀流液滴測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

該系統(tǒng)可基于PLC模糊控制實(shí)現(xiàn)對(duì)氣相與液相工況的快速穩(wěn)定調(diào)節(jié)，并使用上位機(jī)平臺(tái)對(duì)參數(shù)進(jìn)行操控和監(jiān)視。其中氣相壓力與流量之間存在耦合作用，不易于精準(zhǔn)控制，為滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)參數(shù)要求，采用模糊PI 參數(shù)自整定控制方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣路中壓力與流量的分別控制，詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)[18]。

實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，噴霧噴入混合管段中與氣流混合，可在較短的距離內(nèi)形成環(huán)霧狀流，液滴測(cè)量位置位于噴嘴下方200mm 處。環(huán)霧狀流中液滴的主要影響因素有液相質(zhì)量流量ml、氣相壓力pg、氣相體積流量Qg，為研究環(huán)霧狀流液滴特性，在不同流動(dòng)狀態(tài)下采用光學(xué)圖像法對(duì)液滴尺寸進(jìn)行測(cè)量，具體實(shí)驗(yàn)工況見(jiàn)表2。

表2 環(huán)霧狀流夾帶液滴測(cè)量實(shí)驗(yàn)工況點(diǎn)

液滴圖像采用光學(xué)圖像系統(tǒng)進(jìn)行捕捉，如圖2、圖3 所示，主要由工業(yè)CCD 相機(jī)、LED 光源和頻閃控制器組成。為解決透鏡畸變問(wèn)題，相機(jī)裝配遠(yuǎn)心透鏡實(shí)現(xiàn)不同檢測(cè)位置液滴的多參數(shù)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)中曝光時(shí)間選取10μs，每個(gè)工況點(diǎn)以10 幀/s 的速度采集400張連續(xù)液滴圖像，通過(guò)后處理取平均作為液滴特征。

噴霧測(cè)量實(shí)驗(yàn)中，使用高速攝影技術(shù)對(duì)形態(tài)進(jìn)行可視化，如圖2所示。高速相機(jī)為Photron公司生產(chǎn)的FASTCAM Mini UX100，光源為L(zhǎng)ED 光源。采用背光拍攝，在光源前加裝硫酸紙來(lái)均勻光線(xiàn)。拍攝距離100cm，拍攝速度和分辨率分別為500幀/s、1280×1024。圖像采集相關(guān)部件參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 圖像采集組件參數(shù)

1.3 圖像法液滴測(cè)量原理

液滴特征通過(guò)單幀單曝光法[8]進(jìn)行提取。該方法可同時(shí)獲取粒徑和速度信息，其基本原理是在固定曝光時(shí)間下獲取液滴的單幀圖像。由于液滴運(yùn)動(dòng)，在曝光時(shí)間內(nèi)會(huì)與相機(jī)感光片發(fā)生相對(duì)位移，形成運(yùn)動(dòng)模糊圖像，表現(xiàn)為橢圓的拖影形狀；其寬度D代表液滴粒徑，長(zhǎng)度S與寬度D的差值代表曝光時(shí)間內(nèi)液滴的運(yùn)動(dòng)距離L，計(jì)算模型如圖4所示。由于光照不均和環(huán)境干擾，在進(jìn)行特征提取前需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，主要過(guò)程有背景均勻化、增強(qiáng)、去噪、不完整顆粒去除等操作[19]，突出背景與目標(biāo)顆粒的差異，以提高識(shí)別精度。

圖4 液滴特征計(jì)算模型

液滴顆粒速度vpj計(jì)算公式如式(2)。

式中，K為相機(jī)放大倍率；w為像素大小；nS為軌跡長(zhǎng)度的像素?cái)?shù)；nD為軌跡寬度的像素?cái)?shù)；t為曝光時(shí)間，μs。

本文采用索泰爾平均直徑（SMD，d32）對(duì)液滴粒徑進(jìn)行表征。SMD 定義為體積與表面積之比，是描述顆粒系尤其是液滴群特性時(shí)，最常用的一種定義形式，其統(tǒng)計(jì)定義如式(3)。

2 結(jié)果與分析

噴霧的霧化效果直接影響環(huán)霧狀流環(huán)境。因此為環(huán)霧狀流液滴研究作基礎(chǔ)，首先對(duì)噴霧進(jìn)行測(cè)量，分析其霧化特性。

2.1 噴霧測(cè)量分析

2.1.1 噴霧形態(tài)

為觀(guān)測(cè)噴霧形態(tài)，以PJ2噴嘴為例，使用高速相機(jī)捕捉了噴霧形態(tài)的不同幀序列，如圖5 所示。噴霧以錐形形態(tài)擴(kuò)散，其中錐角α定義為靠近噴孔的兩條氣液邊界線(xiàn)之間的夾角[20]，0.9MPa噴射壓力下噴霧錐角為113°。

圖5 0.9MPa噴射壓力下噴霧形態(tài)變化

射流流出噴孔后液膜與周?chē)諝忾g會(huì)產(chǎn)生較高的滑移速度，使得擴(kuò)散不穩(wěn)定，進(jìn)而導(dǎo)致液膜破碎。由形態(tài)變化可以看出，隨著噴霧噴出的時(shí)間增長(zhǎng)，在相同的時(shí)間內(nèi)，噴霧發(fā)展的運(yùn)動(dòng)距離減小。這是由于液滴在破碎過(guò)程中尺寸的減小和界面面積的增大，使得液滴與空氣的相互作用隨著軸向距離的增大而迅速增強(qiáng)，從而造成液滴的動(dòng)量迅速減小，使速度沿軸向呈衰減狀態(tài)。

2.1.2 液滴速度特性

為進(jìn)一步研究液滴速度分布，以PJ2 噴嘴為例，在5kg/h 液相流量下對(duì)不同軸向距離處不同徑向位置的速度vp進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)在單邊噴霧進(jìn)行，從噴嘴下方10～30mm，每隔5mm測(cè)量一次。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示，對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行插值后，噴霧液滴速度分布曲面如圖7所示?？梢缘玫?，由于空氣阻力和徑向動(dòng)量的擴(kuò)散，液滴速度沿軸向方向衰減，且當(dāng)軸向距離超過(guò)20mm后，衰減減緩。其中軸向距離由10mm 增大至30mm 時(shí)，最大速度由6.94m/s減小至4.27m/s。值得注意的是，同一軸向位置的速度峰值不在噴霧中心處，而向徑向方向有一定的偏移，約在10mm的徑向距離處速度達(dá)到高點(diǎn)。這是由于撞針式噴嘴在穩(wěn)定的高壓環(huán)境下容易形成空心錐霧化。射流被撞針?lè)纸獬蓛晒芍髁?，沿噴霧邊界擴(kuò)散[21]，而噴霧中心氣核的動(dòng)量較低，造成中心軸處的速度相對(duì)于噴霧外圍會(huì)有所減小。

圖6 噴霧液滴速度分布

圖7 噴霧液滴速度分布擬合曲面圖

2.1.3 液滴粒徑特性

在典型工況下對(duì)液滴粒徑分布進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。為與環(huán)霧狀流液滴測(cè)量實(shí)驗(yàn)對(duì)照，測(cè)量位置選取噴嘴下方200mm 處。液相流量5kg/h 下，PJ2 噴嘴產(chǎn)生的液滴粒徑分布如圖8 所示。可以明顯看出，液滴具有較寬的分布范圍；并且右側(cè)存在較長(zhǎng)的拖尾，整體呈偏態(tài)分布。為描述這種偏態(tài)分布，引入對(duì)數(shù)正態(tài)分布函數(shù)，見(jiàn)式(4)[22]。

圖8 噴霧液滴粒徑分布

式中，f(dpj)為液滴數(shù)目的概率密度分布函數(shù)；μ和σ分別為lndpj的均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

由擬合結(jié)果來(lái)看，噴霧液滴粒徑近似符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布，粒徑對(duì)數(shù)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為2.884和0.4886。該分布下，中位徑d0.5為25.6μm，其中小粒徑的液滴占大多數(shù)，而大粒徑的液滴分布比較稀疏。

為探究噴嘴孔徑d0、液相質(zhì)量流量ml和差壓Δp對(duì)噴霧液滴粒徑的影響，進(jìn)行了測(cè)量實(shí)驗(yàn)。不同噴嘴孔徑條件下SMD 與液相質(zhì)量流量、差壓的關(guān)系分別如圖9(a)、(b)所示。隨著液相質(zhì)量流量增大，SMD 逐漸減??；并且在差壓小于3.3MPa、相同液相工況下，SMD 與噴嘴孔徑呈正相關(guān)?？讖降脑龃髸?huì)造成出口處液膜變厚，抑制了進(jìn)一步破碎，進(jìn)而導(dǎo)致液滴尺寸增大。

圖9 液滴SMD隨液相工況變化趨勢(shì)

由于噴嘴流出系數(shù)不同，相同液相質(zhì)量流量范圍下不同孔徑噴嘴產(chǎn)生的差壓范圍不同，但可以得到相同噴嘴條件下，SMD 隨差壓增大而減小，這與眾多學(xué)者的研究結(jié)果一致[23-24]；其中差壓由1.2MPa 增加到3.3MPa 時(shí)，PJ1、PJ2、PJ3 的液滴SMD 分 別 從25μm、42μm、72μm 降 至21μm、34μm、32μm。這是因?yàn)椴顗荷邥r(shí)，會(huì)使得噴嘴中心氣核直徑增大，造成液膜變薄，從而在較高的動(dòng)能和較大的表面擾動(dòng)波膨脹作用下，促進(jìn)了液膜的破裂，導(dǎo)致液滴尺寸減小。

2.2 環(huán)霧狀流液滴測(cè)量分析

將噴霧與氣相在管路混合，形成環(huán)霧狀流環(huán)境，結(jié)合載氣工況對(duì)夾帶液滴進(jìn)行研究。

2.2.1 氣相對(duì)液滴的影響

以PJ2噴嘴為例，不同氣相體積流量、氣壓條件下液滴SMD 隨液相質(zhì)量流量ml的變化趨勢(shì)分別如圖10、圖11 所示，其余噴嘴孔徑條件下也有相似的趨勢(shì)。與無(wú)載氣條件下敞口噴霧測(cè)量結(jié)果一致的是，液滴SMD依然隨液相質(zhì)量流量增大而減小。液相質(zhì)量流量由1.6kg/h 增加至11.5kg/h 的過(guò)程中，氣壓為250kPa 時(shí)不同氣相流量條件下SMD 的變化范圍為19～43μm，氣相流量為18m3/h 時(shí)不同氣壓條件下SMD的變化范圍為16～40μm。

圖10 夾帶液滴SMD在相同氣相壓力、不同氣相流量條件下隨液相質(zhì)量流量的變化趨勢(shì)

圖11 夾帶液滴SMD在相同氣相流量、不同氣相壓力下隨液相質(zhì)量流量的變化趨勢(shì)

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，在相同氣壓條件下，SMD 隨氣相流量增大而減小，與文獻(xiàn)[25-26]研究結(jié)果一致，而相同氣相流量條件下，SMD 隨氣壓增大而增大，這和文獻(xiàn)研究的結(jié)果一致。與敞口噴霧環(huán)境相比，由于受到氣相剪切力的作用，液滴會(huì)在管路內(nèi)進(jìn)一步破碎成更小的液滴，且氣相流量越大氣速越快，液滴破碎效果越顯著。

2.2.2 夾帶液滴SMD預(yù)測(cè)模型

通過(guò)對(duì)夾帶液滴影響因素的分析，將液滴SMD與噴嘴孔徑d0之比作為量綱為1的直徑，可用式(5)、式(6)描述。

式中，ρl為液體密度，kg/m3；vl為等效出口射流速度；σl為液體表面張力系數(shù)，N/m；μl為液體動(dòng)力黏度，kg/(m·s)；ρg為氣體密度，kg/m3。

氣 相 韋 伯 數(shù)Weg=d0ρgv21/σl和 液 相 雷 諾 數(shù)Rel=d0ρlvl/μl代表了氣動(dòng)力、表面張力和黏性力的相互作用與平衡，在液滴破碎過(guò)程中起著決定性的作用。將以上兩個(gè)參數(shù)作為主影響因素，使用等效出口射流速度與氣相表觀(guān)流速的差值作為相間滑移速度來(lái)定義Weg和Rel，引入氣壓比pg/p0（其中參比壓力p0為1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）作為描述氣壓影響的預(yù)測(cè)參數(shù)。綜合以上分析，環(huán)霧狀流夾帶液滴SMD 的預(yù)測(cè)模型如式(7)。

其中

式中，vsg為氣相表觀(guān)流速，m/s。

擬合結(jié)果k=3.38×10-8，α=-0.9664，β=1.8012，γ=1.3889。預(yù)測(cè)效果如圖12 所示，其中擬合優(yōu)度R2為0.5991，相對(duì)均方根誤差rRMSE 為14.6985%，平均絕對(duì)百分比誤差MAPE 為11.4672%，體現(xiàn)出較好的預(yù)測(cè)效果。

圖12 環(huán)霧狀流液滴SMD模型預(yù)測(cè)效果

3 結(jié)論

本文使用高速攝影技術(shù)和光學(xué)圖像法測(cè)量技術(shù)對(duì)撞針式噴嘴霧化特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，并以霧化分析的角度研究環(huán)霧狀流夾帶液滴特性。在典型工況下討論了噴嘴孔徑、液相質(zhì)量流量、噴嘴兩側(cè)差壓和來(lái)流氣相工況對(duì)液滴的影響，提出了一種基于量綱分析的環(huán)霧狀流夾帶液滴SMD 的預(yù)測(cè)模型。

（1）撞針式噴嘴產(chǎn)生的噴霧以錐形形態(tài)擴(kuò)散。霧化液滴速度隨軸向距離增大而衰減，當(dāng)軸向距離大于20mm后，衰減趨勢(shì)減緩；且噴霧中心位置處液滴速度較小，而在徑向距離10mm左右處速度達(dá)到峰值。

（2）噴霧液滴粒徑符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布，呈現(xiàn)為有較長(zhǎng)拖尾的偏態(tài)分布。相同液相工況下，液滴SMD 隨噴嘴孔徑d0增大而增大；相同噴嘴孔徑條件下，液滴SMD與液相質(zhì)量流量ml呈負(fù)相關(guān)。

（3）環(huán)霧狀流夾帶液滴SMD 隨液相質(zhì)量流量ml增大而減小。在相同氣相壓力條件下，液滴SMD與氣相流量Qg呈負(fù)相關(guān)；而相同氣相流量條件下，隨著氣相壓力pg的增大，液滴SMD呈增大趨勢(shì)。

（4）Weg與Rel為環(huán)霧狀流液滴SMD的主影響參數(shù)，基于此建立了夾帶液滴SMD預(yù)測(cè)模型：d32/d0=k(pg/p0)γ×We'αg×Re'βl，具有較好的預(yù)測(cè)效果。