SU1502902A2

SU1502902A2 - Acoustic nozzle

Info

Publication number: SU1502902A2
Application number: SU874293645A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Степанов; Виктор Андреевич Полянский; Анатолий Иванович Капаев; Владимир Михайлович Федотов; Надежда Николаевна Соколова
Original assignee: Ленинградский Инженерно-Экономический Институт Им.Пальмиро Тольятти
Priority date: 1987-08-03
Filing date: 1987-08-03
Publication date: 1989-08-23

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл распыливани различных жидкостей, в том числе т желых топлив и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической и других отрасл х промышленности. Цель изобретени - повышение качества распыливани путем интенсификации акустических колебаний. Кольцевое сопло дл подачи распылител , обращенное к резонирующей полости 5, выполнено в виде входного конфузорного участка 7 и выходного диффузорного участка 8, сопр женных кольцевой щелью, образующей пережим 9. Диффузорный участок 8 на выходе снабжен выступами 10, образующими кольцевой канал 11. Внутренний диаметр пережима 9 превышает диаметр отражател на величину, равную (8,6...13,3) ширины пережима 9, а отношение площади сечени кольцевого канала 11 к площади сечени пережима 9 составл ет 1,2...1,8. При прохождении конфузорного участка 7 и диффузорного участка 8 расширитель разгон етс до сверхзвуковой скорости, при этом при взаимодействии потока с дном полости 5 образуетс мощна ударна волна, котора совместно с потоком распылител осуществл ет диспергирование топлива, поступающего из распылител . 2 ил.The invention relates to devices for spraying various liquids, including heavy fuels, and can be used in the energy, chemical, metallurgical and other industries. The purpose of the invention is to improve the quality of atomization by intensifying acoustic oscillations. An annular nozzle for supplying a sprayer, facing the resonating cavity 5, is made in the form of an input confuser section 7 and an outlet diffuser section 8, coupled by an annular gap forming the clamp 9. The diffuser section 8 at the exit is provided with projections 10 forming the annular channel 11. pinch 9 exceeds the diameter of the reflector by an amount equal to (8.6 ... 13.3) width of pinch 9, and the ratio of the cross-sectional area of the annular channel 11 to the cross-sectional area of the pinch 9 is 1.2 ... 1.8. With the passage of the confuser section 7 and the diffuser section 8, the expander accelerates to supersonic speed, and when the flow interacts with the bottom of the cavity 5, a powerful shock wave is formed, which, together with the flow of the atomizer, disperses the fuel coming from the atomizer. 2 Il.

Description

Фи.2Fi.2

Изобретение относитс к устроУ ст- вам дл распьигипани различных жидкостей ,, в том числе т желых топлин, може быть использопано в энергетической , хим1гческой, металлургическорТ и других отрасл х промышленности и вл етс усовершенстпопанием изобретени по авт. св. If 909430.The invention relates to devices for extracting various liquids, including heavy toplins, can be used in power, chemical, metallurgical and other industries and is an improvement of the invention according to the authors. St. If 909430.

Целью изобретени вл етс повышение качества раст.шивани путем интенсификации акустических колебаний .The aim of the invention is to improve the quality of binder by intensifying acoustic oscillations.

На фиг, 1 изображена форсунка, продольный разрез; на фиг, 2 - узел I на фиг. 1.Fig, 1 shows a nozzle, a longitudinal section; in FIG. 2, node I in FIG. one.

Акустическа форсунка содержит корпус 1 с выходным соплом 2, по оси которого расположен топливньп распылитель 3 с дисковым отражателем 4, образую дим кольцевую резонирующую полость 5, обрар еннуто к перпендикул рному относительно оси форсунки кольцевоьгу соплу 6 дл подачи распылител , которое выполнено в виде входного конфузорного участка 7 и выходного диффузориого участка 8, сопр женных кольцевой щелью, образующей пережим 9. ДшЬфузорный участок 8 на выходе снабжен выступами 10, образуюи1ими кольцевой канал 1 1 , причем внутренний диаметр пережима 9 превышает диаметр отражател 4 на величину, равную 8,6-13,3 ширины пережима 9, а отношение площади сечени кольцевого канала 11 к площади сечени пережима 9 составл ет 1,2- 1,8.The acoustic nozzle includes a housing 1 with an output nozzle 2, the axis of which is equipped with a fuel atomizer 3 with a disk reflector 4, forming a ring resonant cavity 5, aligned to a nozzle annular 6 perpendicular to the nozzle axis, which is designed as an inlet confuser section 7 and the outlet diffuser section 8, conjugated by an annular gap forming a pinch 9. The outlet section 8 at the exit is provided with protrusions 10 forming an annular channel 1 1, and the inner diameter ne mode 9 is greater than the diameter of the reflector 4 by an amount equal to 8.6-13.3 clamp width 9, and the ratio of the cross-sectional area of the annular channel 11 to the clamp-section area 9 is 1.2-1.8.

Форсунка работает следующим образом .The nozzle works as follows.

Распылитель подаетс в корпус 1, поступает в кольцевое сопло 6, где при прохождении конфузорного участк 7 и диффузорного участка 8 скоростьThe atomizer is fed into the housing 1, enters the annular nozzle 6, where when passing through the confuser section 7 and the diffuser section 8, the speed

потока с дном резонирующей полости 5 образуетс мощна ударна волна, котора распростран етс в зону распыливани , где совместно с отработанным в резонаторе потоком распьшител , истекаю1цего вдоль поверхности диффузорного сопла 2, осуществл ет диспергирование поступающего из распылител 3 топлива.A flux with the bottom of the resonating cavity 5 forms a powerful shock wave that propagates into the atomization zone, where, together with the flow of the generator that has flowed out in the cavity, flowing out along the surface of the diffuser nozzle 2, disperses the fuel coming from the atomizer 3.

Экспериментально установлено, что при соблюдении указанных соотношений размеров достигаетс обеспечение оптттального дл конструкцииIt was established experimentally that, while respecting the specified size ratios, it is possible to ensure the optical quality of the design

форсунки уровн излучени акустической энергии с сохранением безотрывного течени отработанного в резонаторе распьшител вдоль поверхности сопла 2.nozzles of the level of acoustic energy radiation while maintaining a continuous flow of the driver in the resonator along the surface of the nozzle 2.

Конструкци форсунки позвол ет обеспечить сжигание топлива в услови х , близких к стехиометрическим (коэффициент избытка воздуха 1,03- 1,04)jB широком диапазоне регулировани .The nozzle design makes it possible to ensure fuel combustion under conditions close to stoichiometric (air excess factor 1.03-1.04) jB with a wide control range.

Claims

Invention Formula

Acoustic nozzle according to ed. St. 909430, characterized in that, in order to improve the quality of atomization by intensifying acoustic oscillations, the annular nozzle for supplying the atomizer is made in the inlet of the confuser inlet and outlet diffuser sections, which are connected by an annular gap that forms the overpressure, an annular channel, the inner diameter of the clamp being larger than the diameter of the reflector by an amount equal to 8.6-13.3 of the width of the clamping, and the ratio of the cross-sectional area of the ring

it reaches a supersonic value, 45 channels to the area of the pinch section

thanks to what

is 1,2-l.i

v ///////

Lil

Phie.1