Центробежная форсунка
Иллюстрации
Реферат
О П-:-И-- А Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Саеоэ Саввтскик
Свциалистиивскип т еспублик
<>797782
К АВТОРСКОМУ Сви ЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к ввт.сеид-ву 9 648277 (22) Звввявно 020678 (21) 2621485/23-05 с присоединением заявки HP— (23) Приоритвт — .
Grt „ бл «озано 230181, Б.оллетснь ИР 3
Дата опубликования описанию 230181 (511 М. К„.з
В 05 В 1/30
В 05 В 1/34
Государственный комитет
СССР по делам нзобретемяй и открытий (З) УДК 66. 069.83 (088.8) (72) Авторы изобретению
В,Г.Базаров и В.И.Жданов
Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА
Изобретение относится к технике распыливания жидкости и предназначено для дисгаргирования жидкости при плавном изменении ее расхода в широ" ком диапазоне, По основному авт. св. В 648277 известна центробежная форсунка, содержащая корпус с соплом, камерой закручивания и входными каналами в его боковых стенках, и упругие элементы, размещенные ь корпусе и выполненные в виде изогнутых лопаток с радиусом к;левизны и радиусом их внешних кромок, гревышающих радиус камеры закручивания, и установленных на выходе из в;одных каналов корпуса между его торцовыми стенками с возможностью отклонения от его боковых стенок (1), Недостатком форсунки является то, что я диапазоне низких перепадов дав- ® ления возникает автоколебательный режим течения.
Он связан с тем, что образующийся при открытии упругих элементов вихрь в камере,акручивания создает центробежное давление на ее стенки, что при постоянстве давления в системе поцачи жидкости уменьшает перепад давления на упругих элементах и приводит к их закрытию. При этом, по мере умень шения окружной составляющей скорости в камере закручивания вследствие вязкостных потерь, центробежное давление уменьшается и упругие элементы снова открываются и т.д.
Это приводит к пульсирующему расходу жидкости из форсунки с частотой, определяемой жесткостью упругих элементов, объемом камеры закручивания, диаметром сопла, и лежащей в диапазоне 10 — 104 гц. Это явление автоколебаний может быть как полезным (например для интенсификации горения топлива), так и нежелательным в тех случаях, korea требуется обеспечить равномерное распыливание. Известная форсунка ие обеспечивает стабильности течения во всем диапазоне перепадов давления, не позволяет регулировать частоту и менять диапазон возникновеHHR автоколебаний.
Цель изобретения — стабилизация распыливания за счет дополнительной закрутки жидкости в камере закручивания.
Указанная цель достигается тем, что P. известной центробежной форсунке, содержащей корпус с соплом, камерой закручивания и входными каналами в его боковых стенках, и упругие эле7 97782
Формула изобретения
50
55 менты, размещенные в корпусе и выполненные в виде изогнутых лопаток с радиусом кривизны и радиусом их внешних кромок, превышающих радиус камеры закручивания, и установленных на выходе из входных каналов корпуса между его торцовыми стенками с возможностью отклонения от его боковых стенок, в боковых. стенках корпуса выполнены тангенциальные канады.
На фиг. 1 изображена центробежная
10 форсунка, разрез; на фиг. 2 — разрез
А-A на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез 5-R на фиг.
Центробежная форсунка содержит корпус 1 с соплом 2, камерой 3 закручи- !5 йания и входными каналами 4 в его боковых стенках и упругие элементы 5, размещенные в корпусе 1 и выполненные в виде изогнутых лопаток с радиусом кривизны Rqp. и радиусом их внешних Щ кромок R, превышающими радиус камеры
3 закручивания Rö,,, и установленных на выходе из входных каналов 4 корпуса 1 между его торцовыми стенками 6 с возможностью отклонения от его боко- вых стенок, в которых выполнены тангенциальные каналы 7.
Каналы 7 подсоединены к жидкостной магистрали 8 через дроссель 9, а входные каналы 4 — посредством дросселя О
10.
Центробежная форсунка работает следующим образом.
При подаче жидкости под давлением
Р в магистраль 8 и открытии дросселя 10, она отгибает упругие элементы
5 и поступает в камеру 3 закручивания, наполняя ее и образуя в ней вихрь с нарастающим, по мере заполнения камеры 3 закручивания жидкостью, давлением. Это уменьшает перепад давления на 40 упругих элементах 5, они закрываются и открываются вновь при снижении давления в камере 3 закручивания, вызванном потерями при вихревом течении в ней жидкости.
Таким образом, в выбранном диапазоне давления в магистрали 8, в камере 3 закручивания возникают автоколебания жидкостного потока, с частотой в диапазоне от 10 до 10 4 Гц, сопровождающиеся пульсациями расхода, угла конусности факела и мелкости распыливания. При открытии дросселя 9 в камеру 3 закручивания поступает через тангенциальные каналы 7 поток закрученной жидкости, образуя в ней устойчивое вихревое течение. При этом на боковых стенках корпуса 1 создаетc постоянное давление жидкости Р .. .
Р (1 „Дг) где а = 2 (1-q>) 2 (2-y), — коэффициент живого сечения форсунки, зависящий от ее геометрической характеристики; у обычно применяемых форсунок величина а лежит в пределах от 0,65 до 1,0;
В = Ra.c./R — степень закрытия форсунки, R к. ь. — радиус камеры 3 закручивания, ВС вЂ” радиус сопла 2.
При этом автоколебания прекратятся и форсунка в целом обеспечивает устойчивое истечение из нее жидкости. При открытом дросселе 9 и плавном закры-, вании дросселя 10, перепад давления на упругих элементах 5 снижается и они закрывают входные каналы 4, предотвращая перетекание жидкости между форсунками в случае, если дроссели 9 и 10 обслуживают несколько параллельно установленных форсунок. Во всем диапазоне положений дросселя 10 при открытом дросселе 9 обеспечивается устойчивый режим течения.
При открытом дросселе 10 и плавном открытии дросселя 9, диапазон автоколебательного режима работы уменьшается вплоть до его исчезновения. Конкретные величины перепадов давления и проходных сечений дросселей 9 и 10, соответствующих границам автоколебательного режима, однозначно определя ются конструкцией форсунки и ее размерами, т.е, могут быть для каждой форсунки вычислены или установлены экспериментально.
Таким образом, данная форсунка обеспечивает как устойчивый, так и колебательный процесс истечения жидкости в широком диапазоне регулирования ее производительности и достижение при этом высокой дисперсности распыливания.
Центробежная форсунка по авт. св, Р 648277, о т л ич а ющ а я с я тем, / что, с целью стабилизации распыливания за счет дополнительной закрутки жидкости в камере закручивания, в боковых стенках ее корпуса выполнены тангенциальные каналы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 648277, 1976 (прототип).
797782
A-А
Фиг.1
Фиг. Г
b-Б
ФиаЗ
Составитель A.×àë-Борю
Редактор A.Øèøêèíà Техред Е.Гаврилешко Корректор Г.Решетник
Заказ 9882/9 Тираж 773. Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул.Чроектная, 4