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煤矿井下的呼吸性粉尘是引起井下工作人员尘肺病的最根本原因。目前煤矿井下主要采用喷雾的方法进行降尘,但其对呼吸性粉尘的沉降效果很不理想。主要原因是其水雾的雾滴粒径过大,而前人研究表明雾滴粒径越小捕集呼吸性粉尘的效率越高。超声雾化降尘是一种新型的降尘技术,利用超声雾化喷嘴产生的雾滴粒径可以达到十几微米,能够有效提高呼吸性粉尘的沉降效率。本文通过分析超声雾化喷嘴的发声原理和雾化机理,提出超声波的频率、声压以及喷嘴出口的气流速度是影响超声波雾化的主要因素,同时得出喷嘴的共振腔结构对超声波频率和声压的影响很大。利用实验测量了超声雾化喷嘴在不同气压下的频率,根据频率的变化规律初步给出了喷嘴气压的工作范围:0.25-0.6MPa,同时验证了超声雾化喷嘴的频率经验公式。通过FLUENT分析了气压、共振腔直径d、长度L及喷嘴出口到共振腔距离s对超声雾化喷嘴声压的影响,结果表明随着气压的增大声压呈增大趋势;根据频率和声压的变化规律得到了共振腔三个结构参数的设计范围:d=1.5-2.5mm,L=1.0-2.0mm,s=3-4mm,为后人在设计喷嘴共振腔时提供了参考。通过FLUENT对超声雾化喷嘴气液两相的内流场进行了模拟研究,分析了工作参数和结构参数对喷嘴出口气流速度的影响,研究表明随着气压的不断增大,喷嘴出口的气流速度不断增大,而随着水压的不断增大,喷嘴出口的气流速度不断减小。在以上规律的基础上得出了超声雾化喷嘴的最优工作气压为0.5MPa,与之匹配的水压为0.3-0.4MPa。液相入口夹角θ对喷嘴出口的气流速度影响很小,而随着液相入口孔径D的增加喷嘴出口的气流速度呈增大趋势,由此给出了D的设计范围为1.0-1.2mm。利用实验分析了工况参数对超声雾化喷嘴雾场的影响。实验表明随着气压的增大,雾滴SMD不断变小,雾化角显著增大,之后随着气压的继续增大,雾滴SMD和雾化角变化不大;而雾滴SMD随着水压的增大呈增大的趋势。同时通过实验结果验证了仿真所得的最优工作气压和水压。并且实验得到了当气压为0.5MPa,水压为0.4MPa时轴向距离在0-150cm范围内的雾场分布均匀性最好。