Способ распыливания жидкости и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технике распыливания жидкостей и может быть использовано для получения капельной среды в химической и смежных отраслях промышленности, а также для увлажнения воздуха в системах кондиционирования. Цель изобретения - повышение зкономичности и зксплуатационной надежности. Дпя зтого в способе распыливания жидкости закрученный жидкостной поток последовательно сжимают и расширяют в осевом направлении с соответственным увеличением и уменьшением радиальной составляющей скорости потрка. В устройстве для распыливания жидкости камера закручивания выполнена в виде последовательно расположенных концентричных полостей, сообщенных радиальными кольцевыми щелями. При введении в камеру закручивания кольцевого режима, ширина которого соответствовала длине полуволны колебаний окружной составляющей скорости, в устройстве самопроизвольно возникали интенсивные автоколебания, приводящие к улучшению дробления жидкости на капли. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.00с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) ((!) (SI)5 В 05 В 17/04

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4034944/05 (22) 17.02.86 (46) 30.01.92. Бюл. 1Ф 4 (71) Московский авиационный институт им.

С,Орджоникидзе (72) А.B.Aíäðååâ, В.Г.Базаров, В.И.Жданов и Е.Ю.Марчуков (53) 66.069.83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 797782, кл. В 05 В 1/30, 1/34, 1978. (54) СПОСОБ РАСПЫЛИВАНИЯ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике распыливания жидкостей и может быть использовано для получения капельной среды в химической и смежных отраслях промышленности, а также для увлажнения воздуха в системах кондиционирования. Цель изоИзобретение относится к технике распыливания жидкостей и предназначено для получения капелькой среды в химической и смежных отраслях промышленности, а так.же для увлажнения воздуха в системах кондиционирования.

Цель изобретения — повышение экономичности и эксплуатационной надежности.

На фиг. 1 изображено устройство, профильный разрез; на фиг. 2 и 3 — графики зависимостей окружной и радиальной составляющих скорости жидкости в жидкостном вихре.

Устройство для распыления жидкости содержит корпус 1 с соплом 2, крышкой 3 и камерой 4 закручивания и соединенный с бретения — повышение экономичности и эксплуатационной надежности. Для этого в способе распыливания жидкости закрученный жидкостной поток последовательно сжимают и расширяют в осевом направлении с соответственным увеличением и уменьшением радиальной составляющей скорости потрка. В устройстве для распыливания жидкости камера закручивания выполнена в виде последовательно расположенных концентричных полостей, сообщенных радиальными кольцевыми щелями, При введении в камеру закручивания кольцевого режима, ширина которого соответствовала длине полуволны колебаний окружной составляющей скорости, в устройстве самопроизвольно возникали интенсивные автоколебания, приводящие к улучшению дробления жидкости на капли. 2 с.п. ф-лы. 3 ил. ней тангенциальными каналами 5 жидкост4 ной коллектор 6, снабженный подводящим патрубком 7. Камера 4 закручивания вы. полнена в виде последовательно распо- Ф ложенных концентричных полостей 8 — 10. CA) образованных с помощью выполненных на торцовых частях корпуса 1 и крышке 3 друг против друга кольцевых выступов

11 — 14. Полости 8 — 10 сообщены радиальными кольцевыми щелями 15 и 16.

Устройство для распыливания жидкости работает следующим образом.

При подаче жидкости через патрубок 7, она заполняет коллектор 6 и по тангенциальным каналам 5 равномерно по окружности поступает со скоростью W>< в полость 8, 1708432 приобретает вращательное движение и с некоторой радиальной составляющей скорости Ф4, определяемой проходными сечениями внутренних обводов камеры 4 закручивания, заполняет ее и стекает со среза сопла 2 в виде тонкой кольцевой пелены, диспергирующейся на капли. Окружная составляющая скорости W при этом возрастает с уменьшением радиуса вращения по зависимости, близкойк1/Чи R=const.

Поэтому ее величина от формы внутренних обводов камеры закручивания не зависит.

При наличии вынужденных колебаний давления в системе подачи жидкости или за ее соплом 2 возникающие колебания скорости в тангенциальных каналах 5 (W sx ) распространяются по жидкостному вихрю с радиальной составляющей скорости И4, образуя бегущую волну М4 (фиг. 2) и вызывая на стенке камеры 4 закручивания у тангенциальных каналрв 5 колебания центробежного давления Р

zmy Я2

Рв= f як ввиду того, что колебания М4 при приближении к оси вихря также имеют фазовый угол сдвига относительно вызвавших их колебаний.

Если в местах расположения отрицательных полуволн окружной составляющей скорости увеличить радиальную скорость путем осевого сжатия закрученного потока в кольцевых щелях.15 и 16, то длина волн

W и. распространяющихся к оси жидкостного вихря, возрастает, увеличивается и вклад этой полуволны в величину интеграW ла f — - d R из-за расширения пределов

R интегрирования, а длина волн W у закрученного потока, попадающего в кольцевые полости 9 и 10, будет уменьшаться. Это приводит к сдвигу фаэ между W sx и Р, на угол, близкий к 180О. Физически это означает, что приращение окружной составляющей скорости ЧЧ вх сопровождается на

5 данной частоте колебаний уменьшением центробежного давления, т.е. приводит к отрицательному гидросопротивлению жидкостного вихря на данной частоте. Коэффициент усиления колебаний давления при

10 этом растет до оо, т.е. наступает автоколебательный режим течения.

Таким образом, при введении в камеру закручивания кольцового пережима, ширина которого соответствует длине полуволны

15 колебаний окружной составляющей скорости, в форсунке самопроизвольно возникают интенсивные автоколебания. приводящие к улучшению дробления жидкости на капли.

20 Формула изобретения

1. Способ распыливания жидкости путем закручивания жидкостного потока,. возбуждения в нем автоколебаний и образования колеблющейся жидкостной пеле25 ны, диспергирующейся на капли, о т л и ч аю шийся тем, что. с целью повышения экономичности и эксплуатационной надежности, закрученный жидкостной поток последовательно сжимают и расширяют в

ЗО осевом направлении с соответственным увеличением и уменьшением радиальной составляющей скорости потока.

2. Устройство для распыливания жидко: сти, содержащее корпус с соплом и камерой

35 закручивания и соединенный с ней тангенциальными каналами жидкостной коллектор, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения экономичности и эксплуатационной надежности, камера закручивания

40 выполнена в виде последовательно расположенных концентричных полостей, сообщенных радиальными кольцевыми щелями.

Rm Й

3708432 г.!

Фиг.2

Rex

1708432 П1 R> R2 R

®ua. 3 бх

Составитель А. Чал-Борю

Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Редактор И. Касарда

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 383 Тираж Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Рауаская наб., 4/5