噴霧的案例
噴嘴不同噴霧方式及其應用與噴嘴排布
總之，通過改變燃油進人旋流室的切向和徑陽分速的關系，以實現不同噴霧方式。
上述多種噴霧方式實際上可分為空心和實心錐兩大類。
除此之外，還有一種扇形噴霧方式，即噴霧呈大張角扇片式展開，因此也稱為扇片式噴嘴。不同噴霧方式可以在單一液體工質機械霧化噴嘴上實現，也可以在液態丁質的空氣(或蒸汽)霧化噴嘴上實現。不同的噴霧方式各有其特點，人們利用其特性應用于不同的燃燒與非燃燒設備上，發揮其功能。
(1)實心噴霧噴嘴
實心噴霧就是燃料或其他工質均布于噴霧錐橫截面上。該種噴嘴又可分兩種類型：一種是簡單直射噴嘴，它的噴射錐角很小(小于15)，甚至近似直線噴射。它的射程長，沖擊力最大。在燃燒設備上應用也很廣泛。在非燃燒設備上也有應用，如清洗設備、噴射、冷卻、潤滑、防火等行業。另一種是在噴嘴殼體內裝有旋流葉片，其噴霧錐角可為50°～120°，其沖擊最小。在非燃燒設備上應用最為廣泛，也可用于清洗、冷卻、防火、加濕、防塵等。一般實心噴霧粒徑較粗，為了減小粒度也可采用空氣或蒸汽助霧化。
(2)空心噴霧噴嘴
在上列各種噴霧方式中，它是對噴霧質量要求最嚴格的一種(特別是對航空和地面燃機燃燒室上采用的)。該種噴嘴除了廣泛應用于工業爐窯、鍋爐、內燃機、燃氣輪機等燃燒設備外，在非燃燒設備上也有廣泛應用。由于它可以獲得最小的平均粒徑，在噴霧壓力，噴霧流量和角度相同的情況下，可以使處理工件表面面積增大，并處理得更加細膩，對物質的移動產生較大影響。困此，空心噴霧噴嘴在氣體冷卻、空氣加濕、金屬處理、粉塵控制、氣體洗凈以及化學反應上使用能產生很好的效果，在粉料制取、噴涂等眾多行業的設備上廣泛采用。空心噴霧噴嘴也可以采用空氣或蒸汽助霧化。
(3)扇形噴霧噴嘴
扇形噴霧可以讓工質由噴嘴夾部多個小孔或多管耙噴射產生；也可以由工質經圓孔噴出沖擊出口曲面或經長圓孔截面噴口噴出，再經噴口外V形條縫形成。
展開 江蘇大學何志霞教授團隊：高壓燃油噴射與噴霧研究
高壓燃油噴射噴嘴內旋渦誘導線狀空化及對噴霧的影響
作者：何志霞*，管偉，李琛，張亮，郭根苗
單位：江蘇大學能源研究院
1、
摘要
新一代高效低排放內燃機均質壓燃等新型燃燒模式對燃油噴射及噴霧霧化性能提出了更高的要求。高噴油壓力小噴孔直徑噴嘴內所存在的高湍動、強瞬態、小尺度、毫秒級噴射持續期、空化兩相流動現象對燃油噴射噴油量及噴霧的精準控制以及噴油器的穩定性、一致性及可靠性都有決定性影響。在高達110MPa噴射壓力下清晰捕獲到噴嘴內針閥快速運動過程中的渦線空化瞬態發展，發展了基于SST k-ω 的VLES大渦模擬模型以及自適應的大渦模擬處理方法，結合噴嘴內渦線空化流動穩態實驗，揭示了旋渦誘導線狀空化發生機制及中空噴霧的形成機理，在國際上首次明確了渦線空化比壁面空化在強化噴霧方面會有更大貢獻，渦線空化的精準捕捉湍流模型比空化模型更為重要等結論，明晰了噴孔內的渦線空化與空氣倒吸間的關系。旋渦誘導中空噴霧技術在解決發動機長久以來小負荷小流量工況、生物柴油及重油等高粘度燃油噴霧霧化質量差的技術難題方面具備應用潛力。
展開 湍流-化學作用的噴霧燃燒模擬 | 基于OpenFOAM的FGM模型實現與分析
湍流和噴霧子模型的細節總結在表 2中。
圖 1 (a) 計算網格 (0.25mm) ；(b) 局部放大
表 2 模擬中運用的相關子模型
3、模擬結果
3.1 無反應噴霧案例的驗證
拉格朗日顆粒追蹤法(LPT) 因實現難度較小，計算量相對較小而被廣泛應用于高壓噴霧模擬。然而，很多報告指出歐拉-拉格朗日的噴霧模擬計算的精度與網格大小密切相關。為了保證網格的獨立性，本研究采用了5種網格，網格尺寸為0.125mm、0.25mm、0.5mm、1mm和2 mm，網格量分別為9081414、1444631、321376、172962和157464。這5種網格數量是通過五個不同水平的局部細化得到的，全部基于2mm的基礎網格，以正確地解析流動細節。圖1給出了網格劃分(0.25 mm)，顯示了細化和局部細節。從圖中可以看出，更細的網格可以預測更長的液相貫穿距，最后兩種網格數量具有相似的性能，但在噴霧演化開始時只有很小的差異。氣相貫穿的行為類似。考慮到精度和效率，本文選擇了0.25 mm的網格。
圖 2 5種測試網格下計算所得噴霧液相(a)與氣相(b)的貫穿距
為了評估當前的湍流和噴霧模型設置，本文針對非反應sprayA基準工況（0％O2）, 基于液相和氣相貫穿距以及燃料質量分布的實驗數據進行了驗證。圖 2顯示了液相和氣相貫穿距隨注入開始時間(ASI)的模擬和實驗結果。液相和氣相貫穿距采用了ECN推薦的定義液相和氣相貫穿距被定義為從噴嘴出口到液體體積和蒸汽質量分數達到0.1%的最遠軸向距離。
圖 3 無反應條件下的液相與氣相貫穿距的預測
與實驗趨勢相比，液相和氣相貫穿距可以很好地被預測，只有在注入早期的氣相貫穿距有很小的偏差，如圖3所示。
展開 使用LES模型和RANS模型對噴霧進行模擬對比
柴油機或缸內直噴汽油機中，噴油器的噴霧特性優劣對發動機的燃燒和排放具有關鍵作用。發動機內的噴霧是噴射、油束擴展、油氣混合、破碎、蒸發、碰壁等過程的綜合與疊加，由于噴霧模擬涉及噴霧破碎、氣液動量交換、湍流擴散、液滴蒸發、液滴碰撞和噴霧碰壁等子模型，噴霧模擬一直是難題，特別是缸內氣體的宏觀流動和湍流脈動對噴霧具有強烈影響，模擬時湍流模型的選擇往往對結果有較大影響。
迄今為止，進行噴霧標定或噴霧燃燒時大多使用雷諾平均（RANS）湍流模型。近年來隨著計算機的發展，流體運動仿真逐漸使用大渦模擬（LES）和直接數值模擬(DNS)。目前條件下，DNS計算成本太過高昂，只能局限于低雷諾數及簡單邊界條件，故大渦模擬成為目前湍流理論和應用研究的熱點。
大 渦 模 擬
大渦模擬方法由氣象學家Smagorinsky在1963年提出，當時用于全球天氣預報研究。大渦模擬的基本思想：對湍流中不同尺度的渦進行過濾（使用數學濾波函數，將渦分為大尺度結構和小尺度結構）。
大尺度的渦對平均流動影響較大，各種變量的湍流擴散、熱量、質量和能量的交換以及雷諾應力的產生都是通過大尺度的渦來實現的；小尺度的渦由粘性力產生，主要對耗散起作用，通過耗散脈動影響各種變量。
大尺度結構在流場中占據主導地位，屬于可解尺度量，可被計算網格分辨出來，因而可直接通過求解瞬時三維湍流方程組獲得真實結構狀態；小尺度渦無法直接求解，需要將其通過引入附加應力項來表現其對大尺度渦運動的影響，這樣的模型叫亞格子尺度模型，引入的應力稱為亞格子尺度應力。
展開 
特約專欄 | 發動機噴霧燃燒流場實驗研究基本方法
適逢《實驗技術與管理》
創刊60周年，我刊特別邀請特約編委王兵教授的研究團隊就發動機噴霧燃燒流場實驗研究基本方法撰稿，以期為
噴霧流場的光學實驗測試技術發展，以及新型燃燒流場測量儀器設備的研發提供基礎。
噴霧瓶創新設計，任何角度隨意噴灑！
傳統的噴壺直上直下一體式設計
有些角度難以噴灑
稍微切斜一點就會抽到空氣
十分不方便
為了解決這個問題
美國設計師將噴壺在設計
可以任何角度噴霧
直到最后一滴
他就是——
PIVOT
PIVOT的專利旋轉觸發噴霧器可自由旋轉180°
同時瓶子在使用過程中保持水平方向
在任何角度保持完美的流動
噴霧瓶已經有60多年的歷史了
幾乎沒有明顯的創新
事實上，圍繞噴霧瓶的大多數創新都集中在降低成本以增加利潤上
這導致了一個不太理想的用戶體驗
由于缺失質量
驅使消費者丟棄舊瓶子
而不是重復使用
因為他們的設計是不持久的
PIVOT是出于對一種堅固、可靠
可重復使用的噴霧瓶的迫切需求而打造的
這種噴霧瓶可以方便地在家里或工作中使用
沒有挫折感
我們的團隊為這項事業傾注了很多年的心血
因為從一開始就在努力
一切準備就緒，以市場為軸心的規模
我們與北美最大的包裝分銷商合作
處理從制造到質量保證的完整供應鏈
與普通的 32 盎司噴霧瓶相比
PIVOT 整體尺寸較小。
展開 超聲波傳感器用于檢測噴霧機至果樹樹冠間的距離
其中果樹樹冠體積的大小是決定噴灑藥量的重要依據，根據果樹樹冠差異來進行變量噴霧可以起到節省農藥、保護環境的效用，因此果樹樹冠體積的測量在果園精準農業中具有十分重要的地位。
以往果樹樹冠體積的測量都是通過傳統的卷尺、測高儀等手工測繪工具來獲得冠徑、樹高等樹冠尺寸，依據幾何公式來求得樹木的樹冠體積。該方法成本不高、原理簡單，但準確性易受測量者的主觀影響。為實現果園果樹的精確噴霧﹐適時獲取果樹冠徑信息，使用現代電子信息技術自動測量，超聲波由于指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用于距離的測量，因此采用超聲波傳感器對果樹大小和位置的快速實時檢測。
在果園噴霧機上安裝的超聲波傳感器按照一定距離豎直放置多個超聲波測距傳感器，待果園噴霧時檢測到樹冠的距離,進行水平掃描后根據回傳數據計算單個傳感器位置上的樹冠半徑，依據數據判斷冠徑大小后控制噴霧電磁閥的開啟﹐決定藥液噴施量。
基于超聲波傳感器檢測果樹冠徑的方法控制噴霧距離工采網推薦MaxBotix 高性能聲吶測距儀 超聲波傳感器 - MB7040。工業室外I2CXL-MaxSonar-WR傳感器有一個堅固的PVC外殼，用于滿足IP67的水入侵。這些傳感器提供短到長的距離探測和范圍狹窄的波束角。I2CXL-MaxSonar-WR戶外超聲波傳感器具有高功率輸出、噪聲抑制、自動校準。除了標準的I2CXL-MaxSonar-WR外，還開發了在一些危險的化學環境中需要額外保護的F選項。極具腐蝕性的氣體或液體會降低或損害傳感裝置的運行。因此，我們提供了一種化學惰性的密封，使我們的傳感器能夠在所有的化學環境中操作。除了化學電阻外，傳感器在潮濕或塵埃環境中性能也有所提高。
展開 中科院上海硅酸鹽所吳成鐵研究員團隊Biomaterials：噴霧式β-FeSi2 復合水凝膠用于便攜式皮膚腫瘤治療和創面愈合
中科院上海硅酸鹽研究所吳成鐵研究員團隊首次設計、開發了一種具有腫瘤治療和傷口愈合功能的快速成型原位噴霧水凝膠，對于清除手術切除后殘留的腫瘤組織和快速促進皮膚創面愈合至關重要。他們發現β-FeSi2（FS）可作為一種新型抗腫瘤劑，不僅具有理想的光熱性能，而且釋放的Fe離子可以在腫瘤部位誘導芬頓反應，具有化學動力療法的特性。因此，β-硅化鐵/海藻酸鈉(FS/SA)復合噴霧水凝膠可以通過光熱和化學動力協同有效地殺死腫瘤細胞，腫瘤細胞死亡率高達95%。對光熱與化學動力互相增強的相關機制進行了分析：首先，高溫能夠加強芬頓反應，即光熱療法 (PTT) 促進了化學動力療法 (CDT)；其次，細胞內?OH可抑制熱休克蛋白的表達，即CDT增強了PTT。同時，FS/SA復合噴霧水凝膠可以通過釋放一定量的Fe和Si離子來促進相關皮膚組織細胞的遷移、分化，有利于創面愈合。特別地，通過體外實驗驗證了FS/SA復合噴霧水凝膠能夠促進成血管相關基因表達以及顯示出良好的成血管能力。進一步通過燒傷動物模型，一方面證明了FS/SA復合噴霧水凝膠優異的傷口愈合功能，尤其能夠促進新生真皮內血管新生；另一方面，驗證了噴霧水凝膠在緊急傷口治療中的簡便、高效和及時的優點。
圖 1. β-FeSi2 (FS) 關鍵理化性能表征。(a) XRD 分析；(b) FS 的 SEM 圖像；(c) FS水分散液(2.5 mg/mL)在不同激光功率密度(808 nm， 0.30、0.45和0.60 W/cm2)照射下的升溫曲線；(d）不同 FS 含量的 Tris-HCl 浸提液（pH = 6.0，24 h）與 H2O2、TMB共孵育后的 UV-vis 吸收光譜。
圖 2.
展開 共軌噴油器主要結構參數對燃油流動和噴霧特性的影響
摘要：根據噴油嘴流量系數試驗和噴霧形態試驗結果分別對燃油在噴油嘴的流動模型和噴霧模型進行標定，利用標定后的模型進行CFD計算分析，研究了共軌噴油器的主要結構參數（包括進油量孔直徑、出油量孔直徑、控制腔容積、噴孔K系數、噴孔入口園角半徑、噴孔直徑）對燃油在噴油嘴內的流動和噴霧特性的影響
共軌噴油器主要結構參數對燃油流動和噴霧特性的影響.pdf
制冷劑霧化的節流及分液特性探討 附噴霧學曹建明下載
下載地址：噴霧學曹建明
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過程
鋼板噴霧冷卻FLUENT仿真操作過程
案例及相關截圖均于2016年制作，未曾翻制新版。
文檔中截圖界面為FLUENT15.0，舊版文件用新版本可打開，懶得重新截圖了。
設置過程可靠，其它版本可以類推。
工況介紹
如下所示，噴嘴向一塊熱（350℃）鋼板作噴霧（水氣混合）冷卻。
無人機 - 適用于大型樹木的花園噴霧器 ￥3
無人機 - 適用于大型樹木的花園噴霧器
10 升除草劑或殺蟲劑
磁性噴霧劑，簡單噴一噴即可快速“制造”機器人 （轉載）
該方法只需要將類似膠水的磁性噴霧劑噴在物體表面，就可以快速制造出一種運動可控且靈活的毫米級機器人。利用這種方法，在磁場的驅動下，被涂抹后的物體可以在不同表面上爬行、行走或滾動。
相關論文以 “An agglutinate magnetic spray transforms inanimate objects into millirobots for biomedical applications” 為題，于 11 月 19 日在線發表在科學雜志《科學機器人》（Science Robotics）上。
（來源：Science Robotics）
研究人員表示，這種磁性涂層具有生物相容性，而且在必要時可以分解成粉末，在生物醫學領域，比如導管導航和藥物輸送等，已經表現出了一定的應用潛力。
穿上“磁性外衣”，秒變微型機器人
近年來，隨著微電子技術的高速發展，科學家在微型機器人的尺寸設計上不斷取得新的突破，毫米級、微米級甚至是納米級的微型機器人全部進入大眾視線。微型機器人以其嬌小的身軀，在軍事監控、小空間作業、生物醫學等領域，都表現出了比傳統機器人更加優越的性能。
在這項研究工作中，研究人員既不需要提升電子設計的集成度，也不用考慮機器人外殼材質如何選取，只需通過給物體涂上一種名為 M-spray 的復合膠狀磁性噴霧劑（composited glue-like magnetic spray），就可以快速構建大量毫米級機器人。
（來源：香港城市大學）
對此，論文作者之一、香港城市大學生物醫學工程學系副教授申亞京解釋道：“我們的想法是利用這種 ‘磁性外衣’，將任何物體變成機器人，并控制它們的運動軌跡。我們研發的 M-spray 可以粘在目標物體上，并且在磁場的驅動下 ‘激活’ 物體。”
展開 【技術貼】AVL FIRE? M：從噴嘴內流到發動機缸內過程——考慮多組分燃料閃急沸騰的完整仿真分析方案
AVL FIRE M具有穩定強大的求解器、多相流模型中先進的界面交換模型可以考慮各相之間的質量、動量、湍流和能量交換，噴霧和燃燒模塊能夠考慮多種組分，上述特點都為準確、高效的仿真提供了扎實基礎。
圖1為阿貢國家實驗室（ANL）的研究成果，展示了試驗和AVL FIRE M仿真結果之間的對比，所示為異辛烷在閃急沸騰條件下造成的噴嘴頭部濕壁現象。AVL FIRE M的仿真結果與試驗結果高度一致，這些結果在ECN被廣泛接受。
圖1：異辛烷燃料在閃急沸騰條件下造成的噴嘴頭部濕壁現象：AVL FIRE M仿真結果與ANL試驗結果對比
1
直噴汽油機中的多組分燃料噴射策略
為了不斷追求內燃機效率的提升和污染物排放的減少，需要詳細了解發動機系統中每個階段的流體流動情況，包括燃料類型、燃料噴射過程、氣液相互作用、以及隨后的燃油蒸汽分布、混合、燃燒和污染物產生過程。當前GDI發動機的策略是高溫條件下噴射多組分燃料（或者替代燃料）。這種情況下將引起燃料的閃急沸騰，從而實現液體燃料更快的破碎速度，較小的噴霧貫穿距和較大的噴霧錐角。這將影響發動機的燃燒質量、改變CO2、NOx和Soot的排放水平，影響發動機的效率。圖2為閃急沸騰噴霧的示意圖，展示了閃急沸騰現象在噴嘴內部以及噴霧破碎、蒸發過程中的影響。
圖2：閃急沸騰示意圖，可以看出噴嘴內部以及噴霧區域閃急沸騰現象對于噴霧霧化的影響
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AVL FIRE? M中的多組分閃急沸騰模型
閃急沸騰現象指的是高溫液體壓力突然下降至飽和蒸氣壓，或者溫度超過飽和溫度時，由液相轉化為氣相的一種快速蒸發現象。在AVL FIRE M中，考慮了閃急沸騰發生時流體熱力學平衡狀態的變化，采用先進的Hertz Knudsen模型進行閃急沸騰傳質速率的建模。
展開 汽油直噴（GDI）發動機
大 綱
第一天
● 燃燒系統
o 火花塞和噴射器的相對位置
o 如何實現均質和分層充氣——噴射引導、壁面引導和空氣引導燃燒系統
● 燃油噴射系統
o 燃油噴射系統的相關要求
o 燃油噴射器的要求和分類
● 燃油噴霧特點
o 噴霧霧化要求
o Sac spray consideration
o 后噴射
o 燃料噴霧滲透和錐角
o 分段噴射
o 噴射器的噴霧特點
o 環境壓力（密度）對噴霧的影響
o 噴霧特征描述 (GDI)
第二天
● 油氣混合構造
o 缸內流動特點和GDI燃燒
o 油氣混合過程
o 噴霧與壁面的交互作用
o 冷啟動和壁面濕潤問題
● 燃燒過程和控制技術
● 發動機運行模式和燃料噴射技術
o 提前噴射、延遲噴射、化學計量操作
o 運行模式轉換
● 分段噴射技術
o 2段噴射、分段噴射和后期噴射
● 燃燒特點
o 均質和分層充氣燃燒
● 發動機運行及設計參數對GDI燃燒的影響
o 噴射正時和點火正時
o 噴霧錐角
o EGR
o
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