При истечении жидкости из кольцевой горизонтальной щели или при растекании по отбойному элементу ударно-струйной форсунки образуется круговая пленка. Разрушение. таких пленок изучено мало, поэтому здесь приведены результаты собственных наблюдений (рис. 1.6). При малой скорости истечения [c.16]
Струйные форсунки-представляют собой насадок с цилиндрическим или какой-либо другой формы отверстием. Вытекающая из него под действием перепада давления струя распадается на капли, образуя грубый полидисперсный факел с малым корневым углом. [c.71]
В ударно-струйных форсунках распыливание происходит за счет удара струи о расположенный напротив сопла отражательный элемент. В зависимости от конструкции отражателя образуется факел в виде одиночного полого конуса или в виде нескольких вставленных друг в друга конусов. [c.71]
Центробежно-струйные форсунки отличаются от центробежных наличием двух потоков, на которые разделяется подводимая жидкость, взаимодействующих в камере смешения. Первому, периферийному, сообщается вращение, а второй подается в камеру смешения в виде осевой струи. Вращающийся поток передает часть энергии центральной струе и частично раскручивает ее, а сам несколько тормозится. В результате образуется единый результирующий поток, который за пределами соплового канала разрушается с образованием факела в виде заполненного конуса. [c.71]
Ниже рассмотрены работа и конструкции форсунок пяти основных классов. Довольно подробно освещены наиболее распространенные в настоящее время центробежные форсунки. Особое внимание уделено центробежно-струйным форсункам. Учитывая их универсальность, возможность управления распределением плотности орошения, а также тот факт, что большинство из приведенных материалов обобщены впервые, авторы вынесли их в отдельную главу 5. [c.72]
СТРУЙНЫЕ, С СОУДАРЕНИЕМ СТРУЙ И УДАРНО-СТРУЙНЫЕ ФОРСУНКИ [c.72]
| Рис. 4.1. Формы сопловых каналов и образующихся струй в струйных форсунках |  |
Работ по исследованию распыления жидкости, вытекающей из кольцевого сопла струйных форсунок, практически нет. При малом среднем диаметре кольцевого канала и небольшой ширине его можно ожидать, что основные процессы будут аналогичны протекающим при распыливании жидкостей центробежными форсунками. [c.75]
| Рис." 4.3. Схемы струйных форсунок с кольцевым соплом |  |
| Рис. 4.4. Схемы струйных форсунок с соплом в виде круговой прорези |  |
| Рис. 4.6. Схема течения жидкости по поверхности отражателя ударно-струйной форсунки. |  |
В каскадных ударно-струйных форсунках по каждому отражательному элементу растекается только часть жидкости, которая срезается с поверхности струи на этом каскаде. На рис. 4.7 представлены фотографии, иллюстрирующие изменение [c.79]
| Рис. 4.7. Распиливание жидкости каскадной ударно-струйной форсункой |  |
| Рис. 4.8. Схемы ударно-струйных форсунок со сплошным отражателем (а, б) и каскадных (в,г). - |  |
РАСПИЛИВАНИЕ ЖИДКОСТЕЙ ЦЕНТРОБЕЖНО-СТРУЙНЫМИ ФОРСУНКАМИ [c.106]
В центробежно-струйной форсунке (на рис. 5.1 в качестве примера приведена форсунка с цилиндрическим вкладышем) жидкость, как уже отмечалось, разделяется на два потока [c.106]
| Рис., 5.1. Схема центробежно-струйной форсунки с цилиндрическим вкладышем |  |
Проводя аналогию между рассматриваемым течением газовых потоков и смешением потоков в центробежно-струйной форсунке, можно ожидать, что и в нашем случае распределение аксиальной составляющей скорости. w x с достаточной степенью точности будет равномерным. Распределение тангенциальной составляющей в сопловом канале w
[c.110]
Таким образом, в качестве основных предпосылок для теоретического описания протекающих в центробежно-струйной форсунке процессов можно принять следующие предположения
[c.110]
Пол-агая здесь ф=1, получим условие сплошного заполнения соплового канала центробежно-струйной форсунки А Кр=1.
[c.113]
АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕНТРОБЕЖНО-СТРУЙНОЙ ФОРСУНКИ
[c.117]
Известны экспериментальные работы по исследованию влияния геометрических размеров центробежно-струйных форсунок на их характеристики [48, 119, 133]. Представляет несомненный интерес исследование этого влияния численным методом с помощью приведенной выше теории и сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными.
[c.117]
Как показывают экспериментальные данные [44, 4 , Udj, корневой угол у всех центробежно-струйных форсунок при заполненном факеле не превышает 90°, а коэффициент расхода обычно больше 0,7. Следовательно, геометрический комплекс А в этих случаях меньше 1. Доля вращательной энергии в сопловом канале (а, следовательно, и А ) может быть увеличена за счет увеличения диаметра соплового канала d , среднего радиуса Яв и угла закручивания потока а. При этом благодаря увеличению внутреннего радиуса коаксиального вихря потоки в форсунке перестают взаимодействовать и истекают из нее раздельно. Увеличение размеров осевого канала с целью взаимодействия потоков снижает, как можно видеть из анализа выражения (5.14), долю вращательной энергии в сопловом канале. Таким образом, предельный корневой угол факела центробежно-струйных форсунок составляет 90°.
[c.119]
Значение комплекса А в центробежно-струйных форсунках изменяется в узком диапазоне —от 0 до 1. Значениям А >1
[c.119]
Как отмечалось выше, гидродинамическая модель центробежной форсунки является частным случаем предложенной модели центробежно-струйной форсунки. Приняв /0 = 0 в уравнении (5.14) (отсутствие осевого потока жидкости), получим выражение для геометрического комплекса А в виде
[c.120]
Взаимодействие потоков в камере смешения и сопловом канале центробежно-струйной форсунки исследовали путем окрашивания осевого потока (ввода трассера).
[c.124]
Рассмотренная теория центробежно-струйных форсунок позволяет рассчитать две основные характеристики распылителя коэффициент расхода и корневой угол факела.
[c.124]
В работе [127] авторы показали существование единых закономерностей работы центробежно-струйных форсунок, независимо от их конструктивного оформления. Экспериментальные исследования проведены на форсунке с цилиндрическим вкладышем (см. рис. 5.1), но полученные результаты могут быть распространены и на распылители других конструкций.
[c.124]
РАСЧЕТ ЦЕНТРОБЕЖНО-СТРУЙНЫХ ФОРСУНОК
[c.127]
Если распределение жидкости должно отличаться от равномерного, то в случае орошения заданной поверхности единичным распылителем это можно обеспечить выбором таких его геометрических размеров, при которых достигается заданный профиль удельных потоков в факеле (применительно к центро-бежно-струйным форсункам речь об этом пойдет в главе 5).
[c.58]
Струйные форсунки. Как отмечалось выше, распад жидкостных струй в значительной мере определяется формой струи, которая у струйных форсунок зависит от формы соплового канала. Таким образом, формой соплового канала обусловлены принципиальные отличия в характеристиках получаемого распыла, поэтому она служит основным признаком при классификации струйных форсунок. По этому признаку все струйные форсунки предлагается разделить на четыре типа с цилиндрическим, со ще-левидным, с кольцевым сопловым кайалом и с сопловым каналом в виде круговой прорези (рис. 4.1).
[c.72]
В вышедшей ранее книге ([127] авторами дан достаточно полный анализ конструктивных схем струйных форсунок с цилиндрическим и щелевидным сопловыми каналами, поэтому здесь приводятся только конструкции форсунок с кольцевым сочплом и соплом в виде круговой прорези.
[c.75]
Форсунки с соударением струй. При соударении пары цилиндрических струй образуется плоский веерообразный факел, аналогичный факелу струйной форсунки с щелевым соплом. Как показали визуальные наблюдения, картина получается совер-шеннно иной, если происходит соударение плоских струй. В связи с этим рассматриваемые форсунки можно разделить на два типа в зависимости от формы соударяющихся струй — с соударением цилиндрических струй и с соударением плоских струй.
[c.76]
Ударно-струйные форсунки. Процесс распьГливания, независимо от конструктивной схемы форсунки, состоит из следующих фаз течения жидкости в струе, течения в пленке по поверхности отражателя, срыва пленки с этой поверхности и распада ее на капли. Распад пленки на капли подчиняется рассмотренным в главе I закономерностям, поэтому остановимся подробнее на первых двух фазах течения жидкости.
[c.77]
На основе соотношений (5.17) и, (5.18), учитывая, что теорети ческий расход 0=1фсУ2Рж/р, можно показать, что коэффициент расхода центробежно-струйной форсунки равен
[c.113]
Это выражение отличается от полученного в работе [1] множителем 2. Иными являются и зависимости для коэффициента расхода и и корневого угла факела р. Эти различия обусловлены тем, что. при выводе теории центробежно-струйной форсунки мы пользовались линейной зависимостью для тангенци-альйой составляющей скорости жидкостного потока в сопловом канале, а в работе [1] для центробежной форсунки был принят гиперболический профиль скорости.
[c.120]
Сравнение полученного математического описания центро-бежно-струйной форсунки с теорией, приведенной в работе [1], показывает, что оно с достаточной степенью точности может быть использовано и для расчета центробежных форсунок, т. е. теория центробежных форсунок является частным случаем предложенной математической модели центробежно-струйной форсунки.
[c.121]
Как можно видеть из представленных на рис. 5.8 зависимостей, несмотря на различный характер распределения жидкости в факеле, происходит взаимное смешение (проникновение) потоков в камере смешения и сопловом канале центробежно-струйной форсунки, о чем говорит выравнивание относительной концентрации трассера ( OT = i/ m) по сечению сопла. Вместе с тем для различных распределений q наблюдаются и отличия в распределении Сот, обусловленные степенью взаимодействия потоков гр. Так, при достаточно высокой интенсивности взаимодействия, т. е. при центробежном (кривая q на рис. 5.8, а) или струйном (кривая qz на рис. 5.8, а) распределении, происходит почти полное выравнивание концентрации трассера по сечению сопла. На границе факела она до- стигает 0,95—0,97 от Стах.
[c.124]
Учитывая возможности форсунок этого класса, авторы поставили перед собой более сложную задачу разработать методику расче-та центробежно-струйных форсунок, которая учитывала, бы и задаваемый характер распределения плотности орошения по сечению факела. Решить ее аналитически, т. е. найти взаимосвязь геометрических размеров форсунки и распределения плотности орошения, очень сложно, поэтому был выбран эмпирический путь.
[c.124]