В монографии рассмотрены различные способы диспергирования и распыливающие устройства. Однако ввиду ограниченного ее объема освещенные ранее вопросы изложены очень кратко, а для подробного их изучения читателю рекомендованы соответствующие источники. Вместе с тем новые или недостаточно освещенные в литературе вопросы приводятся со всеми необходимыми выкладками и пояснениями-. В частности, значительное внимание уделено теории центробежно-струйных форсунок, позволяющих получить заданное распределение удельных потоков жидкости по сечению факела. Если обеспечить распределение жидкой фазы, соответствующее неравномерному, но реально существующему распределению газовой фазы, то масштабный эффект, обусловленный этой неравномерностью, можно свести до минимума. [c.6]
Согласно приведенной классификации [127], в основу которой положен принцип действия, различают струйные, с соударением струй, ударно-струйные, центробежные, центробежно-струйные и комбинированные форсунки. [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]
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]
Как отмечалось в главе 1, все многообразие возможных вариантов распределения жидкости в факеле форсунок можно свести к трем основным типам струйному, центробежному и центробежно-струйному (рис. 5.13, а—в). Для полного описания этих видов распределения предложены следующие параметры [119] q0 — относительная плотность орошения на оси факела qm — максимальная относительная плотность орошения,, достигаемая на периферии факела / т — относительный радиус факела, на котором достигается qm я —минимальная относительная плотность орошения между двумя максимумами Rn — относительный радиус, на котором достигается qn. [c.127]
Приведенные выше закономерности изменения плотности орошения по сечению факела центробежно-струйных форсунок показывают, что характер этих изменений достаточно сложен и является функцией большого числа переменных, которые /можно свести к двум обобщенным параметрам Ас и г ). [c.128]
| Рис. 5.15. Блок-схема расчета центробежно-струйных форсунок. |  |
Центробежно-струйные форсунки наиболее предпочтительны. для орошения полых и насадочных аппаратов, так как позволяют обеспечить практически любое наперед заданное в соответствии с профилем удельных потоков газовой фазы распределение жидкости по сечению аппарата. [c.234]
Блок-схемы расчета центробежно-струйных форсунок 129 ел. [c.249]
Форсунки комбинированные Коническая пленка 17 Концевой эффект 58 Корневой угол факела в акустических форсунках 190 схема расчета 9 в центробежно-струйной форсунке [c.250]
Коэффициент неравномерности в значительной мере определяется и характером распределения плотности орошения по сечению факела. Из всего многообразия встречающихся распределений плотности можно выделить три типичных вида (см. рис. 5.13). Распределение, в котором q максимально на оси и монотонно убывает к периферии факела, характерно для факелов, образующихся при разрушении сплошных струй, поэтому будем называть его струйным. Распределение, при котором q имеет провал на оси, затем возрастает до максимума и после этого монотонно убывает, впервые наблюдалось при распаде полой конической пленки, образующейся вследствие закручивания жидкости в распылителе. Назовем это распределение центробежным, поскольку оно наблюдается в центробежных форсунках. Все промежуточные варианты распределений плотности орошения назовем центробежно-струйным, поскольку (как будет показано ниже) они характерны для цёнтробежно-струй-ных форсунок. [c.9]
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]
Как отмечалось, в число исходных данных должны быть включены и дисперсные характеристики. Для вывода расчетных уравнений известные экспериментальные данные, а также данные, полученные авторами, обработаны в виде критериаль-ных уравнений, в которых в качестве геометрического критерия подобия принята геометрическая характеристика центробежно-струйных форсунок А [c.129]
В литературе описано более трех десятков конструктивных схем центробежно-струйных форсунок. Все их можно разделить на три большие группы с тангенциальным вводом периферийного потока в камеру закручивания, с завихряющими вкладышами и шнеками и форсунки, в которых осевой поток жидкости формируется с помощью специальных конструктивных элементов. [c.132]
Исследована [120] работа центробежно-струйных пульсаци-онных форсунок с прерывателем, имеющим механический привод (рис. 9.8,а) и с возбудителем.- поршневым пульсатором давления (рис. 9.8,6). Частота пульсаций изменялась от 5 до 250 Гц, перепад давления — от 0 до 1,2 МПа. [c.216]
Центробежно-струйные пульсационные форсунки показаны на рис. 9.12. Форсунка с гидравлическим пульсатором (рис.. 9.12,а) работает аналогично схеме.тюказанной на рис. 9.10,г, с той разницей, что прерыватель вращается не на игольчатом подшипнике, а на выступе, расположенном в неподвижном вкладыше. Изменением зазора между вкладышем и прерывателем можно регулировать величину пульсаций. [c.221]
| Рис. 9.12. Схемы пульсационно-гидравлических центробежно-струйных форсунок |  |