Распылитель жидкости

Распылитель жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус с установленным в нем завихрителем, патрубок подачи жидкости и сопло, выполненное в виде конуса, сужающегося к выходу с переходом в цилиндр с внутренними продольными ребрами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества распыления путем обеспечения монодисперсности капель и упрощения конструкции , ребра расположены вдоль образующих конуса и имеют острую кромку и грани, при этом грань ребра, расположенная со стороны движения потока, выполнена наклонной, а другая грань - под углом близким к прямому относительно внутренней поверхности сопла.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (и) 1026738 А з(51) А 01 М 8/00; В 05 В 1 34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ "-"ФЖ ц ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "" ..-",";„, д, К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) 2. Авторское свидетельство СССР № 60 1052, кл. В 05 В 1/34, 1978. (21) 3442739/30-15 (22) 14.05.82 (46) 07.07.83. Бюл. № 25 (72) М. К. Прокофьев, Ю. Г. Поспелова и Х. Г. Сарымсаков (71) Ташкентский ордена Дружбы народов политехнический институт им. Абу Райхана

Бируни (53) 631.347.3 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 564889, кл. В 05 В 1/34, 1977. (54) (57) РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус с установленным в нем завихрителем, патрубок подачи жидкости и сопло, выполненное в виде конуса, сужающегося к выходу с переходом в цилиндр с внутренними продольными ребрами, отличающийся тем, что, с целью повышения качества распыления путем обеспечения монодисперсности капель и упрощения конструкции, ребра расположены вдоль образующих конуса и имеют острую кромку и грани, при этом грань ребра, расположенная со стороны движения потока, выполнена наклонной, а другая грань — под углом близким к прямому относительно внутренней поверхности сопла.

1026738

Изобретение относится к устройствам для распыления жидкостей, например растворов ядохимикатов, и может быть использовано в авиационных устройствах для распыления жидкостей при проведении авиационно-химических работ.

Известна форсунка, содержащая цилиндрический корпус, переходящий в коническое

corno, и завихритель с каналами, выполненными в нем наклонно и радиально к оси конуса (1) .

Известно также устройство для распыливания жидкости, содержащее корпус с установленными в нем завихрителем, патрубок подачи жидкости, и сопло, выполненное в виде конуса, сужающегося к выходу с пере- 15 ходом в цилиндр с внутренними продольными ребрами (2).

Однако эти устройства не позволяют получить однородный состав капель, так как течение жидкости в сопле сопровождается образованием пограничного слоя у стенок, который имеет малые скорости и при выходе из сопла дает крупные капли, соизмеримые с толщиной пограничйого слоя.

Цель изобретения — повышение качества распыления путем обеспечения монодисперсности капель и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в распылителе жидкости продольные ребра расположены вдоль образующих конуса и имеют острую кромку и грани, причем грань ребра, расположенная со стороны движения потока, выполнена наклонной, а другая грань — под углом, близким к прямому относительно внутренней поверхности сопла.

На фиг. 1 изображен распылитель, разрез; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1 на фиг. 3 — схема потока жидкости в сопле; на фиг. 4 — образование срывного потока.

Распылитель жидкости имеет корпус 1 с соплом 2, выполненным в виде конуса, переходящего в цилиндрическую часть 3. В корпусе 1 установлен завихритель 4, име- 4О ющий наклонные пазы 5 для подвода и закручивания жидкости. На внутренней поверхности сопла 2 на расстоянии !/5 — 2/3 от большого основания выполнены продольные ребра 6 с острой кромкой и ограниченные гранями. Входной патрубок 7 служит 45 для ввода жидкости и сборки распылителя.

Размеры конуса сопла 2 (угол наклона и длина образующей), угол наклона пазов 5, завихрителя 4 и их количество выбраны таким образом, чтобы обеспечить развитый кавитационный процесс в цилиндрической части 3 сопла 2.

Распылитель жидкости работает следующим образом.

Жидкость под давлением 3 — 7 атм подается во входной патрубок 7, на завихрителе 4 приобретает движение по цилиндрическо-конической„винтовой линии, длина которой определяется размерами каверны при развитой кавитации. 3а завихрителем созданы условия для возникновения и поддержания развитой, кавитации, определяемое выражением б

P — Рн

1/2 РЧ где 6 — число кавитации;

Р— давление жидкости на входе в распылитель;

P„давление насыщенных паров; .Р— плотность жидкости;

Ч вЂ” скорость течения жидкости.

Такое течение осуществляется подбором сечения проходных пазов завихрителя, их количеством и размером тела завихрителя между пазами, углом наклона пазов.

2 f(2хR пай

Rï=

6,82 /сх п

2пМ з,41 ñõ (2 R - па где ч - угол наклона паза;

-длина образующей конуса; — радиус завихрителя; и — количество пазов; а -размер паза;

1 п -размер препятствия на пути жидкости; сх, — коэффициент сопротивления жидкости.

Для достижения и поддержания развитой кавитации число кавитации 6 должно быть равно 0,15 — 0,35. Поскольку в авиационных распылителях возможно достижение давления 3 — 7 атм, расчет уг.лов дает угол наклона пазов завихрителя 40 — 70, количество пазов 3 — 6, угол при вершине конуса 20 — 60 .

Поток жидкости в полости сопла может быть представлен в виде многослойного потока слоев а, в и с (рис. 3). Слой а характеризуется наиболее низкими скоростями и наибольшим перепадом их значения, называется ползущим или пограничным слоем.

Слой в отличается значительными скоростями, а слой с, примыкающий к воздушному вихрю распылителя или центральному стержню, имеет несколько меньшую скорость, чем слой в. Распыливание жидкости возможно, когда выходящий поток жидкости имеет неоднородности, вызванные возникающими при прохождении через сопло колебаниями.

Пограничный слой а, толщина которого зависит от скорости жидкости в основном потоке (слои в, и с), обладая малыми скоростями, при выходе из сопла не претерпевает существенных возмущений и этот слой распадается на крупные капли. Так при скорости слоя в равной 25 м/с толщина пограничного слоя а может быть до 1000 мкм.

Если считать толщину этого слоя за диаметр

1026738

Составитель И. Евсеев

Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верес Корректор А. Ильин

Заказ 4605/4 Тираж 72! Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам -изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 капель, то в дисперсном составе распыленной жидкости обнаруживаются капли до

1000 мкм и более, что при проведении авиационно-химических работ приводит к неоднородному распределению химиката по поверхности растения и ожогам. Уменьшения толщины пограничного слоя можно добиться, повышая давление жидкости, но при этом резко возрастает процентный состав мелких капель до 20 мкм, которые не доходят до растений за счет испарения и сноса, вызывая загрязнение окружающей среды

На пути кавитирующей жидкости расположены вдоль образующих конуса ребра, имеющие острую кромку и грани. Передняя грань плавно поднимается в направлении движения потока к вершине ребра, а вторая грань направлена под углом, близким к прямому, к внутренней поверхности конуса сопла. При набегании потока по передней грани на ребро поток отклоняется к центру сопла, образуя при срыве с кромки микровихрь (фиг. 4). Поток жидкости, двигаясь по цилиндрическо-конической винто.вой линии, испытывает многократное воздействие ребер, с которых вместе с пограничным слоем, текущим медленнее, срывается, попадая в область максимальной кавитации, где подвергается дробящему действию кавитирующего потока, который оказывает возмущающее действие на поток, уравнивает. скорости, перемешивает слои что позволяет получить однородный состав капель при распылении.

Использование распылителя позволяет получить однородный состав капель, уменьшить влияние пограничного слоя, упростить. конструкцию.