Способ распыления и разбрызгиванияжидкости

Способ распыления и разбрызгиванияжидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (1820899

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Соцкалистнческик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.06.79 (2! ) 2778453/23-05 (51)M. Кл.

В 05 В 17/04

В 05 В 17/06 с присоединением заявки И— (23) Приоритет—

1йеудерствеиный комитет

СССР . ао делам иеобретений и открытий (53) УДК 66.069. .83(088.8) Опубликовано 15.04.81. Бюллетень J414

Дата опубликования описания 18.04.81

В. Л. Кардаш, Ю. А. Крамаров, И. Н. Мощенко, В. Н. Никитенко, A. ф. Улитко и В. К. Яценко (72) Авторы изобретения

*1 l l,. ««, «, «)

1-- . -. .т

Ростовский ордена Tpynoaaro Красного Знамени государственный университет « - ««« .с ««А (7I) Заявитель (54) СПОСОБ РАСПЫЛЕНИЯ И РАЗБРЫЗГИВАНИЯ

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к распылению и разбрызгиванию жидкостей с применеЭ нием акустических колебаний и может быть .применено в различных областях машиностроения, в цвигателях цля охлажцения, в топочных устройствах, цля разбрызгивания низкотемпературных и криогенных жидкостей, расплавов легкоплавких металлов, цля распыления при переменных ускорениях свобоцного пацеттия и в невесомости, а также в мецицинской технике цля получения аэрозолей.

Известен способ распыления и разбрызгивания жидкости, при котором в слой жидкости ввоцят акустические колеt5 бания и подают, жидкость в слой по мере ее распыления (1 .

Нецостатком этого способа является необходимость подкачки жидкости в слой посрецством насосного устройства, что привоцит к усложнению рязбрызгивающей системы, уменьшению надежности и увеличению энергозатрат.

Известен также способ распыления и разбрызгивания жидкости путем ввецения акустических колебаний в слой жидкости.

Толщина этого слоя остается постоянной, а снизу он ограничен жесткой поверхностью, параллельной поверхности распыления. Причем акустические колебания вводятся перпендикулярно свободной поверхности жицкости колебаниями жесткой поверхности. При реализации данного способа распыление идет в слое жидкости. под воздействием УЗ-колебаний низкой частоты (10-60 кГц). При этом слой жидкости ограничен снизу жесткой поверхностью и удерживается на ней капиллярными силами. УЗ вводят путем нормальных колебаний жесткой поверхности 12 .

Однако несмотря на большую интенсивность распыления этого недостаточно цля многих применений в технологических процессах. Кроме того, количество жидкости на жесткой поверхности убывает . в процессе распыления и ее необходимо

820899

5 0

25

Подписное

Тираж 762

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 поцкачивать внешними насосными устройствами.

Бель изобретения - устранение цополнитецьной поцкачки жицкости в слой.

Указанная цепь достигается тем, что в способе распыления и разбрызгивания жидкости путем введения акустических колебаний в слой жидкости слой жидкости создают переменным по толщине и ограниченным, по крайней мере, с цвук противоположных сторон жесткими поверкностями, перпенцикулярными свободной границе .слоя жидкости и имеющими между собой переменный по величине зазор.

Кроме того, с целью повышения интенсивности распыления акустические колебания вводят в слой параллельно поверкнос-. ти распыления.

При вводе акустических колебаний в слой жицкости под действием сил трения и поверхностного натяжения происхоцит параметрическое возбужцение капиллярных волн на свободной поверхности. Когда амплитуда этих волн превышает критическую, колебания становятся неустойчивыми, что приводит к распылению жицкости. В данном способе акустические колебания ввоцят параллельно свободной границе, например, колебаниями одной из жестких поверхностей.

Вследствие ограниченности слоя, по крайней мере, с цвук сторон эти колебания трансформируются в колебания вдоль слоя, перпенцикулярно свободной поверхности. Так как слой имеет переменную толщину, гицравлические потери при расширении потока жидкости, вытекающей из .слоя больше, чем при сужении потока, в результате чего средний по времени импульс, действующий на жидкость в слое, отличен от нуля и направлен в сторону свободной. поверхности, что и приводит к самопоцсосу жидкости в слой и дает возможность исключить искусственную подкачку. Кроме того, при трансформации колебаний жесткой поверхности в колебания жидкости вдоль слоя происходит концентрация акустическик колебаний и достигается большая амплитуда, что привоцит к увеличению интенсивности распыления.

Проводили распыление цистиллированной воды данным способом. УЗ-колебания частоты 36,4 кГц вводят в кольцевой капиллярный слой циаметра 18 мм и толщины 1 мм. Этот слой с цвух. противоположнык сторон ограничивают жесткими

ВНИИПИ Заказ 1578/1 поверхностями, расстояние межцу которы» ми (толщина слоя) изменяют в процессе провецения эксперимента от 15 цо

600 мкм. На внешней стороне слоя за счет капиллярных сил образуется свободная граница жидкости, а с внутренней стороны он соединяется с цилинцрическим слоем высотой 20 мм и диаметром 18 мм, т. е. фактически УЗ вводится в ступенчатый слой. Ввод УЗ осуществляется колебаниями одной из жестких поверхностей параллельно свободной поверхности . Амплитуца колебаний находится в пределах

1-15 мкм в зависимости от потребляемой мощности. Установлено,.что максимальная интенсивность распыления составляет 116 см/с, т. е. в 20 раз больше максимальной интенсивности распыления известными способами.

Таким образом, предлагаемый способ распыления характеризуется более высокой интенсивностью распыления по сравнению с известным и самоподсосом жидкости в слой. Последнее позволяет отказаться от операции искусственной подкачки жидкости в слой, а слецбвательно, повысить надежность устройств, реализующих данный способ.

Формула изобретений

1. Способ распыления и разбрызгйвания жидкости путем введения акустических колебаний в слой жицкости, о т л ич а ю шийся. тем, что, с целью устранения цополнительной подкачки жицкости и слой, послецний ограничивают, по крайней мере, с цвух противоположных сторон жесткими поверхностями, перпендикулярными свобоцной границе слоя жицкости и имеющими между собой переменный по величине зазор.

2.Способпоп. 1, отличаюшийся reM, что, с целью повышения интенсивности распыления, акустические колебания вводят в слой параллельно поверхности распыления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карцышев Г. А. и Михайлов А. E.

Тепломассообменные акустические процессы и аппараты. M., "Машиностроение", 1 973, с. 21 5-21 6.

2. Физика и текника мошного ультразвука. Физические основы ультразвуковой технологии. Под рец. Л. ll. Розенберга;

М., Наука", 1970, с. 341-353 (прототип) .