雾化使连续液体碎裂成为大量离散型液滴,明显地增加了液体的表面积。在动力装置和燃油锅炉的燃烧室中,雾化使
随之发生的燃烧———传质传热过程大为加强。因此,雾化机理的研究对于实际雾炮和燃烧系统的设计和改进是十分
重要的。
雾化可以认为是在内、外力的作用下,液体的碎裂过程。一方面表面张力将促使液滴成为球形,因为球形液滴所需
要的表面能是较小的;液体的粘性也会抵抗液滴几何形状的任何变化而使之趋于稳定。另一方面,湍流的径向速度
分量和作用于液体表面的空气动力会促使其碎裂。一旦外部作用力超过了表面张力,碎裂就会发生。如果喷射压力
不是足够高,连续的圆射流或液膜射流的初级碎裂会形成液片、液线及许多大颗粒的液滴,但该过程是不稳定的。
若有更进一步的碎裂发生,才会形成大量的细小液滴。在这种情况下,雾化形成的较终液滴尺寸将不仅取决于初
级雾化所形成的大颗粒液滴尺寸,还取决于二级雾化的碎裂作用。因此,在讨论实际的雾炮过程之前,有必要先
明确雾化较基本的机理,本章将着重探讨雾炮的影响因素以及液滴、圆射流和液膜射流雾化的基本过程和碎裂机理。