文献综述或外文翻译
研究背景与意义：
农业的有效利用率一直不高，我国农药的有效利用率仅为20%左右，因而，80%的农药就飘逸到大气，落入水体中，致使高效的化学农药使用效率低下，不仅浪费了大量的农药，还使大量的农药流失到非靶标环境中，造成人畜中毒，环境污染。所以，农药喷洒技术是科学使用农药的重要缓解，是化学防治的关键。液体农药的喷洒是化学农药的主要使用方式之一，而喷雾技术中的液体雾化是农药喷洒的关键环节。因此我们将利用FLUENT仿真软件对喷头内和雾化场中的液固两相进行数值模拟，分析在喷雾压力变化对液固两相的喷雾速度、雾量分布、雾滴尺寸等喷雾性能的影响，为保证施药时的生物农药活性，提高生物农药利用率和喷头设计提供参考。
国内研究现状：
在实验方面，王乃华等利用FAM型衍射式激光测粒仪，对双流体石灰浆液雾化喷嘴的喷嘴的雾化特性进行了实验研究，得到了预测雾滴平均粒径的经验公式。陈明功等在实验中采用三维激光相位多普勒LDV/APV测试系统测定额液-固混合悬浊液压力雾化最大概率分布的雾滴直径，使用高速摄像仪记录了雾化过程。得出了雾滴直径与雾化压力、固体微粒直径及固体微粒对比密度的关系，对悬浊液的雾化有一定的指导意义。王生公等以国电环境保护研究所内的专门试验台为基础，介绍一种雾化喷嘴性能测试技术。根据测试要求，分别采用压力、流量、粒径分布，雾化性能等测量仪器。此试验台可以比较准确的的测量喷嘴雾化性能，对试验台的搭建具有指导意义。张京等在实验中研究了扇形喷头雾化过程中雾滴的运动特性，得出结论：1.距喷头 100 mm处, 雾滴初速度等同于液膜破碎速度 ,由雾滴粒径与速度分布拟合曲线的极限值计算得出雾滴液膜破碎速度。2.靠近喷头的区域, 雾滴粒径与速度关系曲线变化趋势相同, 细小雾滴速度衰减程度大于大雾滴。扇面边缘区域的最小雾滴的速度小于中心位置的最小雾滴速度, 所以扇面边缘位置的细小雾滴比扇面中心位置的更易飘失。远离喷头后 ,雾滴间相互作用减小,细小雾滴速度迅速衰减,极易受气流影响而产生飘失。聂云在实验中得出喷雾压力在一定范围内，随着喷雾压力增大,喷嘴的宏观雾化特性雾化角不断减小,射程不断增大,喷嘴的细观雾化特性雾滴粒径不断减小,任一喷雾压力时,喷嘴雾场中的雾滴粒径随距喷嘴轴向距离的增大而增大,在雾场的轴向横截面上，雾滴粒径岁距横截面中心距离的增大而基本对称减小。曹建明在对喷射压力对喷雾的影响的研究下得出结论；喷射的雾化模式下 , 随着喷射压力的减小 ,雾化油滴的喷雾锥角变小 , Sauter 平均直径增大 ,油滴尺寸数目分布曲线的峰值降低 ,曲线平缓，累积体积分布曲线降低 , 达到某一累积体积的油滴尺寸增大,大颗粒油滴变多, 特征直径增大 ,相对尺寸范围和发散边界变小 ;说明随着喷射压力的降低,雾化质量变差,但尺寸分布更加均匀 ;在该模式下,喷射压力和喷射流速转变成了射流碎裂过程的不稳定因素。
在数值模拟分析方面，胡贵华等利用Fluent软件中对前混合磨料谁射流喷嘴内部流场进行了数值模拟，磨料和水的射流看做液固两相流，采用颗粒轨道模型（离散型模型）。在压力一定的条件下，对其它结构相同而且圆柱段长度不同的不锈钢喷嘴内液固两相流场分别进行数据模拟，以出口处磨粒速度最大作为判断喷嘴性能好的判断条件，从而得到圆柱段的最佳长度。用CFD方法对淹没条件下前混合磨料射流流场进行了数值模拟，通过比较磨料轴心速度大小得出圆柱、圆锥、锥直型3种不同形式喷嘴中锥直型最优，通过数值模拟还得到了磨料粒子速度最大值出现在喷嘴外一定距离处。
国外研究现状：
雾化机理早期的研究是应用线性理论。首先对射流稳定性进行理论研究的是Plateau，1878年，Rayleigh对射流破碎机理惊醒了首创性的、较为全面和完整的理论研究，但他的研究考虑的是无粘流体。此后，Weber等人对粘性液体射流进行了研究，建立了考虑粘性的液体射流模型。S.Nonnenmacher和M.Piesche对压力式旋流喷嘴的雾化做了较深入的研究。作者把问题分为三个研究区分别计算：喷嘴内的计算、截面轮廓确定、液膜破碎为液束、液束破碎为液滴。计算过程中参数相互偶合传递，采用FLUENT对喷嘴内流场计算，用VOF法来计算气-液相分界，族中得出喷嘴内外的运动参数和粒子的Sauter直径。
对国内外对雾化喷嘴的研究发现，目前对液固两相流体低压旋流雾化喷嘴的研究还很不成熟，原因是液固两相介质粘度大，难雾化，高速流动时对喷嘴的磨损严重，并且喷嘴容易堵塞。目前采用的较多是气流雾化喷嘴，旋转雾化喷嘴和撞击多级式雾化喷嘴。我校翟恩昱导师在研究农药及农药中携带的固体颗粒对喷头内壁的冲击磨损时，建立了扇形雾喷头中农药的液固两相流运动规律进行分析。通过分析农药在扇形雾喷头中的流动状态克制，农药中固体颗粒的运动特性属于稀疏两相流的混合边界层流动，固体颗粒的运动速度不仅收到液体曳力、压力梯度力和压差力的作用，还应考虑Saffman力的影响，并根据液固两相流体动力学和微分方程解析方法，建立了固体颗粒在扇形雾喷头内表面上的运动轨迹方程。
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