一、螺旋噴嘴簡介：

螺旋噴嘴又叫脫硫噴嘴、防堵塞噴嘴、大流量噴嘴、除塵噴嘴、耐腐蝕噴嘴，是一種實(shí)心錐形或空心錐形噴霧噴嘴，噴流角度范圍可為50°-170°。在3巴壓強(qiáng)下，液體流率范圍為5.5-4140升/分。這種結(jié)構(gòu)緊湊的噴嘴有著暢通的流道由東莞市鑫悅凈化科技有限公司首席設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)，可以最大程度地減少液體阻塞，使液體在給定尺寸的管道上達(dá)到最大流量。

利用噴嘴進(jìn)行液體的霧化是一種常見的工程技術(shù)，覆蓋了從農(nóng)業(yè)灌溉、射流清洗、水霧滅火、噴霧干燥到霧化燃燒、噴水冷卻等工程領(lǐng)域，由于噴嘴的結(jié)構(gòu)對霧化的效果具有極其重要的作用，因此其研究日益得到廣泛的重視。

在眾多形式的噴嘴中，螺旋噴嘴采用機(jī)械原理進(jìn)行霧化，具有霧化壓力低、噴射通徑大等特點(diǎn)，對霧化過程的泵送系統(tǒng)和霧化液體中固體顆粒的要求較低，近年來得到了廣泛的應(yīng)用，螺旋噴嘴的實(shí)心霧化面一般由2-4圈的同心霧化圓形組成，根據(jù)噴霧壓力和流量不同，每個(gè)同心圓具有一定的厚度，因此，霧化顆粒的均勻性受同心圓形狀的約束。

二、螺旋噴嘴的工作原理

具有一定壓力和速度的液體從上向下流過螺旋噴嘴時(shí)，其外層部分液體撞擊噴嘴上呈一定角度的螺旋面，從而改變噴射方向離開噴嘴，定義液體撞擊噴嘴的開口底面為噴射面，圖1a所示的螺旋面E，和E對應(yīng)應(yīng)是噴射上螺旋面E，定義在垂直于噴射軸線的一定距離上，霧滴組成的平面為霧化面，如圖1b平面F所示，從微觀上看，由于噴嘴螺旋錐體長度的存在，霧化面應(yīng)當(dāng)是一個(gè)凹球面，但是相對于較長的霧化距離，螺旋錐體的長度可以忽略不計(jì)，因而可以近似認(rèn)為是一個(gè)平面。

由于不同層錐體噴射面流線與噴嘴軸心的夾角（螺旋角）不同，而且角度逐層減小，因而在霧化面可以形成具有相同間距的同心圓形狀，一般設(shè)計(jì)霧化面由2-4個(gè)相互聯(lián)結(jié)的同心圓組成，當(dāng)逆向投射到螺旋噴嘴噴射面的幾何結(jié)構(gòu)是，由于在同一圈螺旋面內(nèi)具有相同的螺旋角，而不同圈的螺旋面其螺旋角不同，相鄰圈螺旋面之間的螺旋面必然具有明顯的轉(zhuǎn)換面，如圖1a的G，因而在霧化面上可以看到明顯的直線過度帶，如圖1b的H，由于面G的存在使得螺旋噴嘴螺旋體的強(qiáng)度具有應(yīng)力集中的缺點(diǎn)，而且霧化面的液滴分布也會(huì)在H處出現(xiàn)霧滴重疊，不利于霧化液滴的均勻分布。

采用內(nèi)外雙圓錐的空心漸變螺旋角螺旋噴射型面，提出了一種具有漸開線霧化面的新型螺旋噴嘴，根據(jù)霧化平面的要求，對漸開線的首尾進(jìn)行優(yōu)化處理，采用動(dòng)坐標(biāo)系向定坐標(biāo)系映射的方法，推導(dǎo)了噴射型面的空間幾何模型，并采用Matlab進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了提出的具體漸開線霧化面的噴射型面幾何模型的有效性，為螺旋噴嘴的設(shè)計(jì)和制造提供了理論依據(jù)，采用了漸變螺旋角噴射型面設(shè)計(jì)后，由于轉(zhuǎn)換面的取消，在對霧化面的圓形度沒有非常嚴(yán)格要求的情況下，新型螺旋噴嘴應(yīng)力分布合理，噴射分布更均勻，可以獲得更好的效果。