Wie wird sich die Zerstäubungsdüsentechnologie des chinesischen Düsennetzes entwickeln?

2026-08-27

Wie wird sich die Zerstäubungsdüsentechnologie des chinesischen Düsennetzwerks entwickeln?

Die Zerstäubungstechnologie hat nahezu alle Industriezweige durchdrungen, darunter Transportwesen, Landwirtschaft und Alltagsversorgung. Sie findet breite Anwendung bei der Verbrennung verschiedenster Brennstoffe (Gas, Flüssigkeiten und Feststoffe). Beispiele hierfür sind die katalytische Verbrennung, die Granulierung, die Lebensmittelverarbeitung, die Pulverbeschichtung und die Schädlingsbekämpfung. Die Zerstäubungstechnologie für flüssige Brennstoffe wird im Folgenden kurz vorgestellt.

Theorie des Zerstäubungsmechanismus von Flüssigkeiten

Die sogenannte Flüssigkeitszerstäubung bezeichnet den physikalischen Prozess der Bildung von Flüssigkeitsnebel oder anderen kleinen Nebeltröpfchen in einer Gasumgebung unter Einwirkung äußerer Energie. Für den Zerstäubungsmechanismus existieren zahlreiche Erklärungsansätze, wie beispielsweise die Theorie der aerodynamischen Interferenz, die Druckstoßtheorie, die Turbulenztheorie, die Theorie der Luftstörungen, die Theorie der Randbedingungsänderung usw., die im Folgenden kurz erläutert werden:

1. Turbulenzstörungstheorie

Die Turbulenztheorie besagt, dass die Zerstäubung des Strahls innerhalb der Düse stattfindet und die Turbulenz des Fluids selbst eine wichtige Rolle spielen kann. Es wird außerdem angenommen, dass die radiale relative Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in der Düse, das sich wie eine turbulente Rohrströmung bewegt, unmittelbar am Düsenaustritt eine Störung verursacht, die zur Zerstäubung führt.

2. Theorie der Druckoszillation

Es wurde festgestellt, dass Druckschwankungen im Flüssigkeitszufuhrsystem einen gewissen Einfluss auf den Zerstäubungsprozess haben. Da Druckschwankungen in allgemeinen Injektionssystemen auftreten, wird angenommen, dass diese eine wichtige Rolle bei der Zerstäubung spielen.

3. Theorie der aerodynamischen Interferenz

Castleman entwickelte die Theorie der aerodynamischen Interferenz. Er ging davon aus, dass die aerodynamische Interferenz zwischen dem Jet und dem umgebenden Gas instabile Fluktuationen an der Jetoberfläche verursacht. Mit zunehmender Geschwindigkeit verkürzt sich die Länge der instabilen Welle immer weiter, bis sie im Mikrometerbereich liegt, und der Jet zerfällt in Nebel.

4. Theorie abrupter Änderungen der Randbedingungen

Die Theorie abrupter Randbedingungenänderungen geht davon aus, dass sich die Randbedingungen (innere Spannungen) der Flüssigkeit am Düsenaustritt ändern. Oder: Der laminare Strahl verliert die Wandhaftung, wodurch sich die Geschwindigkeitsverteilung im Querschnitt sprunghaft ändert und es zur Zerstäubung kommt.

5. Theorie der Luftturbulenzen

Im Gegensatz zur Turbulenztheorie besagt die Theorie der Luftstörungen, dass die durch Kavitation im Einspritzsystem verursachte Druckstörung mit großer Amplitude die Ursache für die Zerstäubung ist.