关于航空喷雾设备喷头7项性能的试验方法

航空喷雾设备喷头(以下简称“喷头”)的性能试验内容包括:喷头流量一致性、不同压力下的流量、喷液量分布、喷头耐磨性、雾滴粒径、雾滴覆盖密度及喷雾角等一共 7 项内容。各项内容对应的试验方法如下。

1、喷头流量一致性

1.1 使用不含固体悬浮物的清水进行试验。

1.2 在相同抽样条件下,从批量至少为 200 个的喷头中随机抽取40个同一型号的喷头,等分为两组,其中一组用于喷雾试验,另一组存放于实验室以便对照。

1.3 采用容积法测量每个喷头在 0.3MPa 试验压力下的喷液量,测量误差应小于 1%;测量时间应不小于 180s,测量误差应小于 1s;测量次数应不少于 3 次,分别计算流量并将平均值作为该喷头的流量(单位为升每分(L/min))。

1.4 记录单个供试喷头的流量,计算 20 个喷头的平均流量,喷头流量一致性用单个喷头流量相对于平均流量的百分数表示。

2、不同压力下的流量

2.1 采用流量最接近 1 中测定的平均流量的喷头进行试验。

2.2 选用的试液同 1.1。

2.3 应在喷头制造商规定的最大、最小压力以及二者之间至少 2 个压力值下进行试验,试验压力值尽可能呈梯度分布。

2.4 按照 1.3 的方法测量喷头在每个试验压力下的流量(单位为升每分(L/min))。

2.5 记录喷头在不同压力下的流量。

3、喷液量分布

3.1 采用喷液量分布试验台测量喷液量分布,试验台的构件及尺寸要求见 GB/T 20183.1。

3.2 选用的喷头同 2.1,试液同 1.1,设定的试验压力值同 2.3。

3.3 喷头应垂直安装在试验台的上方,并确保集雾槽对喷液收集的完整性。如果喷头制造商给出了试验高度,则试验应在该高度处进行;否则试验应至少在 400mm、600mm、800mm 和 1000mm 高度处进行。该高度应为试验台顶端和喷孔之间的距离。

3.4 喷液收集应在喷头正常工作时进行,当试验台中有一量筒收集到的喷液量达到量筒容量的 90% 时,应马上停止试验,并记录每个量筒中收集到的喷液量(单位为毫升(mL))。

3.5 记录喷液量分布情况,其数值为各集雾槽收集到的液量占全部集雾槽收集到的液量平均值的百分数。

4、喷头耐磨性

4.1 按 2.1 的方法选取 5 个供试喷头。

4.2 使用每升含 20g 氧化铝微粒的水溶液进行试验。应确保在整个试验过程中水溶液的温度为 20℃±3℃;应采用技术手段(例如可通过可控压缩气流对溶液的搅动)以确保磨料始终均匀地分布于整个试液中;为确保在整个试验期间试液对喷头材料保持研磨性能,应及时更换研磨液。

4.3 应根据喷头制造商推荐的最大压力(ps),按下列规则选择试验压力(pt):

a)0.05MPa≤ps<0.3MPa 时,pt=0.2MPa;

b)0.3MPa≤ps<0.5MPa 时,pt=0.3MPa;

c)0.5MPa≤ps<1MPa 时,pt=0.5MPa。

4.4 按下列设定的磨损时间,用流量计测量 5 个喷头中每个喷头的瞬时流量(单位为升每分(L/min)):

0min,1min,2min,3min,4min,5min,10min,15min,20min,25min,30min,40min,50min,1h,1.5h,2h,3h,4h,5h,7.5h,10h,15h,20h,30h,40h,50h,75h,100h。

当流量至少增加了 15% 或磨损时间达到 100h 时,应停止试验。

4.5 测量并计算喷头的流量变化率(以流量变化量相对于起始流量的百分数表示),绘制流量变化率与磨损时间的关系曲线。

4.6 试验开始、结束以及当喷头流量超过其起始流量的 5%、10% 和 15% 时,测定喷液量分布(见 3)。

5、雾滴粒径

5.1采用激光粒度分析仪测量雾滴粒径,仪器的配置和性能应满足试验相关要求,仪器组成示意图见图 1。

5.2选用的喷头同 2.1,喷头应垂直安装在测试区激光束上方,喷头距测试区激光束的距离应不小于 2m(通常为 2m~3m)。

5.3 选用的试液同 1.1。

5.4 试验应至少在下列压力下进行:

——喷头制造商规定的最大和最小压力;

——按 4.3 确定的试验压力。

5.5 用表格或曲线图表示雾滴粒径分布状况,并记录与累计体积 10%、50% 和 90% 相对应的雾滴粒径数值。

图 1 喷雾激光粒度分析仪组成示意图

图 1 喷雾激光粒度分析仪组成示意图

6、雾滴覆盖密度

6.1 采用适合的采样装置(如氧化镁玻片、水敏纸等)采集雾滴,并测量雾滴覆盖密度;应妥善设置采样装置以确保其对雾滴收集的完整性,采样间距应不小于 200mm。

6.2 选用的喷头同 2.1。喷头应安装在采样线上方,且雾流长轴应平行于采样线。喷头与采样线的垂直距离应不小于 3m。

6.3 使用含表面活性剂的水溶液(必要时可加入可溶性染色剂)进行试验。

6.4 设定的试验压力同 5.4。

6.5 试验时使喷头通过采样线上方一次,喷头的移动速度应不大于 3m/s。收集已采集雾滴的采样装置,并观测每个采样装置 1cm?~3cm? 面积上的雾滴数。

6.6 重复测量三次,计算每次测量的雾滴覆盖密度,取其平均值作为该喷头的雾滴覆盖密度。

7、喷雾角

7.1 选用的喷头同 2.1。

7.2 使用适当的仪器(如角度尺、图像采集装置),在 0.3MPa 和制造商规定的最大和最小压力下,测量喷头喷雾角(见图 2)。

图 2 喷雾角测量示意图

图 2 喷雾角测量示意图

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