霧炮車的工作原理,是流體力學(xué)、霧化技術(shù)與空氣動力學(xué)結(jié)合的典范。其過程可以分解為“霧化-輸送-吸附-沉降”四個關(guān)鍵步驟:
高壓霧化:車載水箱中的水,經(jīng)過一臺由副發(fā)動機(jī)或主發(fā)動機(jī)取力驅(qū)動的高壓水泵進(jìn)行加壓。高壓水流被輸送至炮筒內(nèi)的特制霧化噴嘴。這些噴嘴的設(shè)計極為精密,能將水流破碎成直徑極小(通常介于10至150微米之間,最佳范圍在50-150微米)的水霧顆粒。這個尺寸與空氣中大部分揚(yáng)塵、粉塵顆粒的粒徑相近,為后續(xù)的有效吸附創(chuàng)造了物理基礎(chǔ)。
風(fēng)力輸送:霧化噴嘴位于一個強(qiáng)力軸流風(fēng)機(jī)的前端。風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的高速、高能氣流,如同一個“氣力輸送系統(tǒng)”,將這些微米級的水霧顆粒定向、遠(yuǎn)程拋射出去。這使得水霧能夠覆蓋傳統(tǒng)灑水無法企及的高度和距離。根據(jù)車型大小和功率,霧炮的射程可達(dá)數(shù)十米至上百米,射高可達(dá)數(shù)十米。例如,一些大型霧炮車可實(shí)現(xiàn)120米遠(yuǎn)、70米高的噴射范圍。
接觸吸附:被噴射到目標(biāo)空域的、數(shù)量極其龐大的細(xì)微水霧(一臺設(shè)備每分鐘可產(chǎn)生高達(dá)6.7億顆霧滴),與飄浮在空氣中的粉塵、顆粒物發(fā)生充分的接觸與碰撞。由于水霧顆粒與粉塵顆粒大小相近,它們更容易通過慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散等效應(yīng)結(jié)合在一起。
增重沉降:粉塵顆粒被水霧包裹或吸附后,整體質(zhì)量增加。在重力作用下,這些“增重”的聚合體便會加速沉降到地面,從而將懸浮在空氣中的污染物轉(zhuǎn)移到地面,達(dá)到清潔空氣的目的。部分高級車型還會在水中添加天然抑塵劑(如秸稈纖維分子),使沉降的顆粒物形成一層保護(hù)膜,有效防止“二次揚(yáng)塵”。