PIV技术在水煤膏雾化粒径测量中的应用研究

"这篇2003年的论文探讨了利用PIV（粒子图像测速法）技术测量水煤膏雾化粒径的试验研究。研究人员建立了一个垂直式的水煤膏雾化试验装置，并通过二次开发的图像处理软件来分析雾化特性。PIV技术在流场测量中的应用被扩展到了颗粒粒径的测量，为深入研究水煤膏喷嘴的雾化性能提供了重要的数据支持。实验结果显示，随着气膏质量比的增加，雾化颗粒的平均粒径会降低，但当气膏质量比超过0.6后，这一降低趋势显著减缓。" 这篇论文主要涉及以下几个知识点： 1. **PIV技术**：粒子图像测速法（Particle Image Velocimetry）是一种非侵入性的流动测量技术，通过高速摄影捕捉到流体中的颗粒运动，进而分析流场的速度分布。在此研究中，PIV不仅用于测量流场，还被创新性地用于测量水煤膏雾化颗粒的粒径。 2. **水煤膏雾化**：水煤膏是一种煤炭与水混合形成的浆状物质，常用于清洁燃烧技术。雾化是将水煤膏转化为细小液滴的过程，这影响燃烧效率和环境污染程度。雾化粒径的大小直接影响燃烧的充分性和热效率。 3. **试验装置**：研究人员构建了一个垂直式的水煤膏雾化试验装置，这种设计可能有利于模拟实际工况并便于观察和测量雾化过程。 4. **影响因素分析**：通过PIV技术，研究人员分析了气膏质量比（气体与水煤膏的质量比例）对雾化粒径的影响。这是优化雾化性能的关键参数，较高的气膏质量比通常能导致更小的雾化粒径，从而改善燃烧效果。 5. **粒径测量**：论文中提到的二次开发图像处理软件在PIV图像处理中起着关键作用，能够精确测量雾化颗粒的粒径，为雾化性能的评估提供了定量数据。 6. **实验结果**：实验结果显示，当气膏质量比大于0.6时，尽管雾化平均粒径继续降低，但其降低速率明显减小，这意味着在一定范围内，提高气膏质量比的效果会逐渐减弱。 该研究对于理解水煤膏雾化机理、优化燃烧效率以及减少环境污染具有重要意义，为后续的水煤膏雾化技术和设备设计提供了理论依据和实验参考。