Распылитель жидкости Советский патент 1983 года по МПК A01M7/00 B05B1/34 

/ /

N3

00 00

Фг/г./

Изобретение относится к устройствам дляраспыления 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 сопло, 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 завихрителем, патрубок подачи жидкости, и сопло, выполненное в виде конуса, сужающегося к выходу с переходом 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 пограничного слоя.

Цель изобретения - повыщение 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, имеющий наклонные пазы 5 для подвода и закручивания жидкости. На внутренней поверхности сопла 2 на расстоянии 1/5-2/3 от больщого основания выполнены продольные ребра 6 с острой кромкой и ограниченные гранями. Входной .патрубок 7 служит 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 3-1 атм подается во входной патрубок 7, на завихрителе 4 приобретает движение по цилиндрическо-конической. винтовой линии, длина которой определяется размерами каверны

при развитой кавитации. За завихрителем созданы условия для вбзникновения и поддержания развитой кавитации, определяемое выражением

,.. .

12Р

где 6 - число кавитации; Давление жидкости на входе в

распылитель;

Р„ -давление насыщенных паров; f - плотность жидкости; V - скорость течения жидкости. Такое течение осуществляется подбором сечения проходных пазов завихрителя, их количеством и размером тела завихрителя между пазами, углом наклона пазов.

р2 J.( п 6,82V5Fon

г 1

3,41 C2/R-nc,

где sr -угол наклона паза;

-длина образующей конуса;

R - радиус завихрителя; а j количество пазов; -размер паза;

-размер препятствия на пути жидкости;

0 CXj - 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 углов дает угол наклона пазов завихрителя 40-70°, количество пазов 3-6, угол при верщине 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 наибольщим перепадом их значения, называется ползущим или пограничным слоем. Слой в отличается значительными скоростями, а слой с, примыкающий к воздущному вихрю распылителя или центральному стержню, имеет несколько меньщую скорость, чем слой в. Распыливание жидкости возможно, когда выходящий поток жидкости имеет неоднородности, вызванные возникающими

0 при прохождении через сопло колебаниями. Пограничный слой о, 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

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.