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电子烟导油绳内传热传质规律的数值分析

2022-06-06 15:00 举报
电子烟作为一种新型烟草产品在近些年来得到快速发展.其工作原理大致如下:电子烟雾化器通过电热丝加热具有毛细作用的导油绳,...


电子烟作为一种新型烟草产品在近些年来得到快速发展。其工作原理大致如下:电子烟雾化器通过电热丝加热具有毛细作用的导油绳,导油绳的两端与烟油相接触,烟油在毛细力的作用下输送到电加热区被加热汽化而产生烟气提供给消费者。

 

电子烟的质量影响因素涉及两个重要方面:一是烟油的成分组成,烟油是电子烟液的俗称,通常由烟碱、水、丙二醇、丙三醇和其他添加剂组成,其品质对感官有重要影响;二是电热雾化器[6]的工作性能,电热功率、导油绳的毛细作用和传热特性都会对烟油的汽化速率产生影响,若电热丝与导油绳接触面温度过高,将会导致与电热丝周围的烟油发生碳化,会严重影响烟气的品质和吸食口感。

 

电子烟导油绳内热质传递的模型

 

1.物理模型

 

导油绳是电子烟雾化器的核心部件,市场上多款主流电子烟均采用导油绳供油,导油绳的主要作用是基于内部微孔结构产生的

毛细力将烟油传输至电热丝以加热雾化,详情见表1:


 

本文所研究的电子烟雾化器的物理模型,主要包括烟油、导油绳等,详情见图1:

 

 

2.数学模型

 

导油绳内热量的传递:

导油绳为圆柱形状,由于温度场、烟油浓度场沿圆周方向分布一致,因此建模时取导油绳轴线部位二维薄片进行建模,详情见图2:


 

导油绳内的传质:

为了获得液体在导油绳中的扩散系数,根据菲克定律采用实验装置(配合精密天平)进行估测,详情见图三:



拟仿真软件集成及数学模型的求解方法

 

数值模拟采用Visual Basic(VB)编程实现,对物理模型进行了简化并采用结构网格,因为结构比较简单而省略了网格独立性验证。研究主要关注液体在导油绳内的非稳态传输过程,不包含相变后气体的冷凝过程,因此在图中没有注明出口区。根据以上数学 模型及相关求解方式,基于VB语言设计了模拟仿真软件,软件界面,详情见图4:

 


通过对电子烟雾化器导油绳内传热传质过程的建模和求解分析得出: 

  1. 本文针对电子烟雾化器所建立的传热传质 数学模型能揭示导油绳内温度场和烟油液体浓度场随 时间的变化规律,模型具有一定的正确性和可靠性。 

  2. 在相应条件下,导油绳径向最大温度梯 度和浓度梯度随时间近似成二次函数关系 ;液体汽化量与加热时 间近似成线性关系;液体的汽化量随加热功率的增大而增加。 

  3. 加热功率和扩散系数是影响导油绳干烧的两 个重要因素。相应条件下的干烧时间点随加热功率的增 大而近似成指数规律递减, 干烧时间点随扩散系数的增加而成对数关系递减。


来源:《电子烟导油绳内传热传质规律的数值分》,佟振鸣

 

电子雾化与HNB产品都是新型电子产品,结构虽小,却融合应用多种材料、表面处理、芯片电子等技术工艺,而且雾化技术一直在不断更迭,供应链在逐步完善,为了促进供应链企业间有一个良好的对接交流,艾邦搭建产业微信群交流平台,欢迎加入;





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部分参展企业名录:

展位号

公司名

主营

2D11

深圳市华诚达精密工业有限公司

雾化芯、AX网芯陶瓷雾化芯

2F30

广州市隆今新材料研究有限公司

一体储油棉. 加热不燃烧过滤嘴

2F01

东莞市华佳宇电子科技有限公司

陶瓷雾化芯、电子雾化发热丝

2E29

东莞晟茂科技有限公司

陶瓷发热芯和棉芯

2D53

东莞市维万特智能科技有限公司

陶瓷雾化芯

2D103

东莞市顺芯科技有限公司

陶瓷芯

2F25

东莞市国研电热材料有限公司

陶瓷发热体、发热元件

2E110

深圳市奥特威电子有限公司

电子雾化、雾化器、陶瓷、发热芯

2F39

深圳市竞达成科技有限公司

电子雾化各种发热丝

2E100

新化县佳尔科技有限公司

陶瓷雾化嘴,陶瓷雾化芯

2D100

东莞市奥陶纪新材料有限公司

陶瓷雾化芯、棉芯、陶瓷配件

2D35

松湖神健科技(东莞)有限公司/松山湖材料实验室

HNB加热、雾化芯

2E92

深圳市鸿展光声科技有限公司

咪头

2E25

深圳市新厚泰电子科技有限公司

电子雾化咪头、电子雾化控制器

2E11

山东新港电子科技有限公司

咪头

2D54

江苏芯荣半导体有限公司

咪头芯片

2F29

深圳市合芯微科技有限公司

电子雾化方案的开发

2F57

惠州市凯元新能源科技有限公司

电池

2F85

玖舜能源(东莞)有限公司

便携式电子雾化电池

2E105

东莞市江合磁业科技有限公司

钕铁硼强磁铁

2F69

广东中科磁动力技术有限公司

磁铁

2F15

深圳日拓精密科技有限公司

用冷镦方式生产电子雾化电极柱,电极顶针,五金件

2E36

东莞市柯睿电子有限公司

Pogo Pin, Pogo  Pin连接器,精密及智能硬件精密连接器方案提供商

2F12

深圳永探电子有限公司

弹簧针 POGOPIN

2F67

东莞市垚富五金科技有限公司

精密五金车床加工部件、Pogo Pin&Pogo 连接器解决方案

2C71

深圳市大富方圆成型技术有限公司

电子雾化

2F99

深圳市景康科技实业有限公司

电子雾化五金管及表面处理

2D109

东莞市合翔五金电子有限公司

雾化弹底盖,铝挤压通管,深筒拉伸外管

2F11

沧州悦华玻璃制品有限公司

电子雾化玻璃仓储油仓

2E15

沧州仁源玻璃制品有限公司

电子雾化玻璃管

2E109

宁波琳盛高分子材料有限公司

PEEK高温管

2B85

浙江鹏孚隆科技股份有限公司

聚醚醚酮树脂及其复合改性产品

2E35

深圳市荣恒精密机械设备有限公司

注油机、抽雾化机、吸阻机、电极铆接机、磁铁压装机、雾化包机

2E95

东莞市宝拾兴智能包装设备有限公司

封箱机、真空机、缠绕机

2F81

深圳市君鑫达电子有限公司

Type-C开发商

2F16

深圳市卓亮迪科技有限公司

进口铁铬铝铝箔带、不锈钢带

2D82

深圳市吉茂科学仪器有限公司

实验室仪器、耗材

2E81

佛山市瀚鼎科技有限公司

精密注液泵

2F26

深圳市信沃科技有限公司

NTC热敏电阻/传感器

2E57

东莞飞弘仪器设备有限公司

电子雾化试验机

2A11

长沙建宇网印机电设备有限公司

厚膜印刷机、陶瓷基板印刷机

2B11

上海煊廷丝印设备有限公司

高精密厚膜电路丝网印刷机

2C29

深圳市康柏工业陶瓷有限公司

氧化锆结构陶瓷

2D85

深圳市和力泰科技集团有限公司

陶瓷精雕机、抛光机、雾化包机、装盒机

2A81

合肥泰络电子装备有限公司

网带炉、钟罩炉、箱式炉、推板炉、辊道炉及配套自动化设备

2D75

合肥费舍罗热工装备有限公司

脱脂炉,烧银炉,烧结炉,推板炉

2E39

深圳市鑫陶窑炉设备有限公司

窑炉设备

2C72

深圳市丁鼎陶瓷科技有限公司

陶瓷雾化芯、氧化锆陶瓷件、MIM件

2D110

珠海真理光学仪器有限公司

激光粒度仪/纳米粒度Zeta电位分析仪/喷雾粒度仪

2A91

东莞市腾科自动化设备有限公司

高速检测机,外检机,视觉CCD

2A85

东莞市昶丰机械科技有限公司

密炼机造粒机一体机、金属粉末造粒机

2E26

深圳市斯诺顿仪器设备有限公司

六面外观检测机,SMD测包机

2F13

握友创新(深圳)有限公司

视觉打标,激光打标视觉定位,CCD打标

2B75

广州柏励司研磨介质有限公司

氧化锆珠、氮化硅珠、碳化钨珠

2A110

江门市东有科技有限公司

中空微珠,透波粉,超微粉

2A53

中山市沃尔鑫塑料材料有限公司

Peek板/棒,pps板/棒

2A25

东莞市利腾达智能装备有限公司

高效棒销式纳米砂磨机

2B25

安徽贝意克设备技术有限公司

推车炉、排胶炉、钼丝炉、热压炉

2A105

合肥恒力装备有限公司

窑炉设备

2B49

阿尔赛(苏州)无机材料有限公司

高端脱脂烧结一体炉,气氛烧结炉

2A103

合肥山峦电子科技有限公司

工业电窑炉

2B15

株洲瑞德尔智能装备有限公司

高温烧结炉、真空烧结炉

2C43

合肥高歌先进电炉装备有限公司

实验电炉、工业电炉

2B39

梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司

DSC

2A43

上海匠聚新材料有限公司

银浆、浆料

2C34

福建华清电子材料科技有限公司

氧化铝陶瓷基板

2A47

东莞市琅菱机械有限公司

研磨分散设备

2A26

上海网谊光电科技有限责任公司

网版

2B26

深圳市宇斯特电子有限公司

厚膜陶瓷电路

2C01

江阴通利光电科技有限公司

MLCC陶瓷电容膜(PET膜)

2C73

银川艾森达新材料发展有限公司

氧化铝粉末、金属陶瓷粉末

2B07

安徽博为光电科技有限公司

氦质谱检漏仪

2B43

河南联合精密材料股份有限公司

金刚石微粉,金刚石研磨液,氧化铝,硅溶胶抛光液

2B110

武汉宇昌激光科技有限公司

陶瓷激光切割打孔划片机

2B81

深圳市奔创电子有限公司

铝基线路板制造商

2B54

深圳市宇宸科技有限公司

PTC多层陶瓷整线设备HTCC设备LTCC设备等静压机切割机流延机裁片机填孔机印刷机叠层机等

2B82

苏州爱华钻石工业有限公司

研磨+减薄磨削砂轮和高效磨床

2C109

东莞市中微力合半导体科技有限公司

金刚石研磨垫、研磨液、金刚石海绵砂、金刚石树脂磨头

2B95

苏州欧亦姆半导体设备科技有限公司


2C19

东莞鸿星智能科技有限公司

厚膜线路及电子元器件印刷机

2B71

四川六方钰成电子科技有限公司

陶瓷基板

2A19

嘉兴佳利电子有限公司


2C25

苏州红恩新材料科技有限公司

氧化铝陶瓷纤维制品

2A95

嘉兴华嶺机电设备有限公司

直线电机、精密主轴、超精密机床、空气静压轴承

2B109

柘城县金鑫磨料磨具有限公司

金刚石微粉

2A05

天通吉成机器技术有限公司

粉末成型机

2B16

德中(深圳)技术发展有限公司

激光精密设备

2A109

北京天耀科技有限公司

显微扫描电镜

2B89

3M中国有限公司

胶带与胶黏剂

2B103

东莞鑫傲众研磨科技有限公司

研磨耗材

2A92

东莞市宏康机械有限公司

高精度伺服粉末成型机

2A01

广东鑫信智能装备有限公司

5G滤波陶瓷模具,粉末冶金模具,粉末成型压机

2B13

广州创芯旗自动化控制设备有限公司

高精密电动伺服压机

2B19

上海出光化学有限公司

PC聚碳酸酯、SPS间规立构聚苯乙烯、LMPP低模量聚丙烯、I-Marv加氢石油树脂


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本文转载自公众号:艾邦新消费电子资讯

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