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题名声学微球的静电破碎冷冻干燥制备法
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作者
王晓英
裴婧贤
王东保
王军锋
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机构
江苏大学能源与动力工程学院
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出处
《排灌机械工程学报》
CSCD
北大核心
2023年第7期731-739,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11502097)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20150511,BK20171301)。
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文摘
针对静电破碎结合冷冻干燥技术制备声学微球的过程,采用高速数码摄像技术进行浆液破碎过程可视化研究,应用图像分析技术研究不同工况参数对微球粒径、球形度的影响,并基于Back Propagation(BP)神经网络建立理论模型分析各工况参数的重要程度.结果表明:随着电压增大,浆液破碎出现滴状模式、微滴模式和振荡微滴模式.滴状模式下,形成毫米级的微球;微滴和振荡微滴模式下,微球粒径与滴状模式相差一个数量级,为毛细管内径的1/4~1/3.滴状模式下,增大流量,微球粒径差异不大;在微滴模式和振荡微滴模式下,微球粒径随流量增加而逐渐增大.喷嘴直径增大,各破碎模式下制备的微球粒径均有不同程度的增加.由于蒸发作用,微球粒径略小于液滴直径,且施加低电压(0,2 kV)时,流量的增加对微球粒径的影响呈无规律状.接收距离是影响微球球形度的决定性因素,增大接收距离,微球球形度分布范围增大,球形度下降.由BP神经网络分析发现电压、喷嘴直径和流量对微球粒径的影响占比分别为87%,10%和3%,电压是微球粒径的决定性因素.
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关键词
静电破碎
制粒
声学微球
粒径
球形度
BP神经网络
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Keywords
electrostatic breakup
granulation
acoustic microspheres
particle size
sphericity
BP neural network
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分类号
TQ014
[化学工程]
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题名生物柴油雾滴静电破碎机理与实验研究
被引量：8
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作者
王贞涛
王军锋
顾利平
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机构
江苏大学能源与动力工程学院
江苏太湖锅炉股份有限公司博士后科研工作站
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第1期135-140,共6页
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基金
国家自然科学基金(51106064
51006047)
+2 种基金
中国博士后科学基金(2012M511214)
江苏省博士后基金(1101149C)
江苏高校优势学科建设工程项目(苏教财[2011]8号)~~
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文摘
为获得良好的生物柴油雾化效果,通过模型计算和实验测量研究了生物柴油雾滴在静电场中的破碎现象和机理。采用Rayleigh不稳定条件建立了生物柴油的静电破碎模型,获得了影响生物柴油静电破碎的主要因素以及不同影响因素下雾滴荷质比,并采用相位Doppler粒度分析仪(PDPA)和Faraday筒检测了生物柴油静电雾化的雾滴粒径分布与荷质比。研究表明:为了满足Rayleigh极限与Taylor极限,雾滴一方面在表面电荷(包括过剩电荷与非过剩极化电荷)的作用下克服雾滴表面张力实现Rayleigh破碎,另一方面在静电场诱导的极化力作用下产生变形,实现Taylor破碎。理论分析认为影响生物柴油雾滴破碎的关键因素包括荷电量、速度和温度,因此加热、提高射流速度以及雾滴荷质比是改善生物柴油雾化效果的有效措施。实验测量中发现生物柴油雾滴的典型荷质比约为10-9～10-8 C/g,远低于10-6 C/g的理论计算值。分析认为雾滴破碎中的静电能消耗、非过剩电荷引起的带电量增加、雾滴极化、流体力剪切破碎以及生物柴油物理特性等是造成理论分析与实验结果存在较大差距的主要原因。
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关键词
生物柴油
静电雾化
静电破碎
荷质比
雾滴粒径
PDPA
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Keywords
biodiesel
electrostatic atomization
electrostatic breakup
electrostatic field
specific charges
droplets diameter
PDPA
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分类号
TE667
[石油与天然气工程—油气加工工程]
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题名静电场中带电浆液雾滴静电破碎分析
被引量：6
- 3
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作者
王贞涛
贾卫东
黄继伟
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机构
江苏大学能源与动力工程学院
江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室
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出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第6期1525-1529,共5页
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基金
国家自然科学基金(50975125)
江苏省自然科学基金(BK2008229)
+1 种基金
江苏高校自然科学基金(09KJD470001)
江苏大学高级人才基金(09JDG067)~~
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文摘
为了研究静电喷雾两相流动过程中高压静电场对雾滴破碎的影响,探讨雾滴静电破碎的机理,采用瑞利极限对石灰浆液雾滴的静电破碎过程进行了理论分析和实验验证,获得了影响石灰浆液雾滴静电破碎的因素及不同静电电压下雾滴的粒径分布与荷质比的关系。理论分析表明:静电场中雾滴在瑞利极限和泰勒极限的要求下产生破碎,影响其破碎的因素包括荷电量、射流速速、雾滴粒径、表面张力、浆液质量分数以及温度等,其中雾滴荷质比、射流速度在雾滴静电破碎过程中起着重要作用,雾滴越大,其破碎的荷质比越大。对雾滴破碎的实验表明,雾滴粒径随着荷质比的增大而逐渐减小,破碎的荷质比远小于其估算值,分析认为雾滴在静电力作用下确实产生了破碎,其破碎过程不但与静电力有关,同时与静电场、速度场及其他外界因素紧密相关,静电力是静电喷雾流场中雾滴发生破碎的重要因素。
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关键词
静电喷雾
静电破碎
静电场
荷质比
雾滴粒径
漏电
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Keywords
charged spray
electrostatic breakup
electrostatic field
charge to mass ratio
droplets diameter
charge leakage
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分类号
O361.4
[理学—流体力学]
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题名柴油荷电雾滴薄片剥离式破碎模型研究
被引量：1
- 4
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作者
王贞涛
王军锋
闻建龙
顾利平
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机构
江苏大学能源与动力工程学院
江苏太湖锅炉股份有限公司博士后科研工作站
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出处
《内燃机工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第3期94-99,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51106064
51006047)
+2 种基金
中国博士后科学基金项目(2012M511214)
江苏省博士后基金项目(1101149C)
江苏高校优势学科建设工程项目(苏教财[2011]8号)
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文摘
燃油静电喷雾技术可以提高柴油的雾化性能，并能降低废气的排放。通过理论分析研究了柴油荷电雾滴薄片剥离式静电破碎，并采用已有试验结果进行验证。在考虑韦伯数和雷诺数影响下，通过瑞利极限分析了影响柴油雾滴破碎的主要影响因素，并计算了雾滴静电薄片剥离式破碎的临界荷质比，其临界荷质比的数量级约为10^-6～10^-5C／g，而在试验室获得的雾滴粒径范围内其荷质比式验值数量级为10^-6C／g。研究结果表明：在静电场作用下雾滴带有净电荷或者极化电荷，柴油雾滴以薄片剥离式破碎发生了瑞利破碎与泰勒破碎，试验数据与理论分析值较为接近，为柴油雾滴在低压下的静电破碎提供了有力依据。同时，柴油荷电雾滴发生破碎后其数密度大量增加，雾滴间产生聚并趋势，雾滴容易结并因而索太尔平均直径出现峰值，使雾滴粒径与荷电电压呈现非单调性曲线关系。
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关键词
内燃机
柴油
静电雾化
薄片剥离式
静电破碎
荷质比
雾滴粒径
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Keywords
IC engine
diesel oil
electrostatic atomization
strip breakup
electrostatic breakup
specific charge
droplet diameter
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分类号
TK421.43
[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
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题名单颗过氧化氢液滴的荷电特性研究
- 5
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作者
陆奕彬
黄雪峰
李盛姬
徐江荣
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机构
杭州电子科技大学理学院
杭州电子科技大学材料与环境工程学院
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出处
《杭州电子科技大学学报（自然科学版）》
2020年第4期82-86,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51506041)。
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文摘
过氧化氢作为新型绿色火箭推进剂的主要燃料组分之一,可使用静电雾化方式对其进行荷电破碎。通过平行电场对过氧化氢液滴施加电场,进行荷电化;采用数字图像处理方法对电场中单颗荷电液滴的质心进行标定,获得其下落的运动轨迹;再通过提取平行电场下液滴的横向位移计算液滴的荷质比。结果表明:电压在0~20 kV范围内升高时,液滴荷质比增加,并于20 kV时趋于饱和,荷质比达到峰值794.23×10-3 C/kg。22 kV之后,液滴荷电性能发生转变,荷质比下降。
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关键词
过氧化氢
荷质比
静电破碎
感应荷电
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Keywords
hydrogen peroxide
charge-to-mass ratio
electrostatic breakup
induction charging
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分类号
TB383
[一般工业技术—材料科学与工程]
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