能源化工2024,Vol.45Issue(3) :28-34.

超临界CO2喷涂雾化试验研究

Study on supercritical CO2 spray atomization

宋世铭 柒远贞 尤树森 易俊 苗璐 于耀 汤家乐 胡德栋
能源化工2024,Vol.45Issue(3) :28-34.

超临界CO2喷涂雾化试验研究

Study on supercritical CO2 spray atomization

宋世铭 1柒远贞 1尤树森 2易俊 2苗璐 2于耀 1汤家乐 1胡德栋1
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作者信息

  • 1. 青岛科技大学机电工程学院,山东青岛 266061
  • 2. 西安航空化学动力有限公司,陕西西安 710000
  • 折叠

摘要

超临界CO2 喷涂是近年来出现的一种绿色高效喷涂技术,雾化效果是影响其喷涂质量的主要因素之一.采用响应曲面法和自主开发的超临界CO2 喷涂装置,以索特尔液滴粒径D32 作为雾化效果的表征参数,研究了CO2 温度、CO2 压力、CO2 质量分数和喷嘴尺寸对雾化效果的影响.研究结果表明CO2 压力、CO2 质量分数和喷嘴尺寸对雾化效果影响显著,CO2 压力和CO2 质量分数两因素之间交互作用显著;各影响因素的显著性由大到小依次为喷嘴尺寸、CO2 压力、CO2 质量分数和CO2 温度;喷嘴尺寸与索特尔液滴粒径D32 呈正相关,CO2 压力、CO2 温度和CO2 质量分数与索特尔液滴粒径D32呈负相关.在超临界CO2 喷涂雾化参数分别为CO2 压力 10 MPa,CO2 温度 53℃,CO2 质量分数 50%和喷嘴尺寸 0.33 mm时,得到最优雾化液滴索特尔液滴粒径D32 为 69.6 μm.该研究结果可为超临界CO2 喷涂工业化设计及生产提供理论指导.

Abstract

Supercritical CO2 spraying is a green and efficient spraying technology which has emerged in recent years,and the atomization effect is one of the main factors affecting its spraying quality.The response surface method and the supercritical CO2 spraying device independently developed are used to study the effects of CO2 temperature,CO2 pressure,CO2 mass fraction,and nozzle size on the atomization effect,and the Sauter mean diameter D32 is used as the characterization parameter in this article.The research results indicate that CO2 pressure,CO2 mass fraction,and nozzle size have a significant impact on the atomization effect,and the interaction between CO2 pressure and CO2 mass fraction is significant.The significance of each influencing factor in descending order is nozzle size,CO2 pressure,CO2 mass fraction,and CO2 temperature,and the nozzle size is positively correlated with D32,while the CO2 pressure,CO2 temperature,and CO2 mass fraction are negatively correlated with D32.With the atomization parameters of supercritical CO2 spraying are CO2 pressure of 10 MPa,CO2 temperature of 53℃,CO2 mass fraction of 50%,and nozzle size of 0.33 mm,the optimal D32 of atomized droplets is 69.6 μm.The above research results can provide theoretical guidance for the industrial design and production of supercritical CO2 spraying.

关键词

超临界CO2/喷涂/雾化/粒径/响应曲面法

Key words

supercritical CO2/spraying/atomization/particle size/response surface method

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基金项目

航天科技创新应用研究-慧眼行动(D0A14B34)

出版年

2024
能源化工
中国石化集团南京化学工业有限公司技术中心

能源化工

CSTPCD
影响因子:0.419
ISSN:2095-9834
参考文献量9
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