SU1753198A1

SU1753198A1 - Устройство дл создани электризованного аэрозол

Info

Publication number: SU1753198A1
Application number: SU904856117A
Authority: SU
Inventors: Семен Яковлевич Герценштейн; Игорь Владимирович Некрасов; Александр Яковлевич Рудницкий; Марк Ефремович Иванов; Михаил Константинович Рустамбеков; Любовь Васильевна Филянд
Original assignee: Научно-исследовательский институт механики МГУ им.М.В.Ломоносова
Priority date: 1990-08-02
Filing date: 1990-08-02
Publication date: 1992-08-07

Abstract

Сущность изобретени : в камере 1 подвода жидкости установлено центральное сопло 2, Соосно расположены камера 3 подвода газа, сопло 4 и формирователи 5 газового потока. Формирователи 5 выполнены в виде сужающегос конфузора, во входном сечении к-poro расположено сопло 2, и подсоединены к последовательно соединенным источнику 6 переменного напрч- жени и положительному полюсу высоковольтного источника 7 посто нного напр жени , отрицательный полюс к-рого соединен с камерой 1. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электрическим распиливающим устройствам и может быть применено в технологии производства минеральных удобрений, при распиливании топлива в двигателях внутреннего сгорания, в струйной технике печатающих устройств, может быть использовано для создания Однородных атмосферных наэлектризованных аэрозольных облаков, содержащих, например, ПАВ, с. целью проверки чувствительности атмосферных капельных образований к естественным и антропогенным факторам, влияющим на эти аэрозольные образования, (туманы, облака), с целью проверки эффективности вмешательства в эти процессы, влияющие нанекоторые механизмы формирования погоды и климата, с целью экранировки различных объектов от радиоволнового излучения, а также для моделирования рассматриваемых процессов в аэродинамических трубах.

Известно распиливающее устройство с внешним соприкосновением потоков, без электрической зарядки распыляемой жидкости. Жидкость вытекает в виде кольцевой пленки, создаваемой камерой закручивания. Г аз поступает в соосно расположенную камеру подвода газа,, закручивается и выходит кольцевой струей. В результате соприкосновения потоков жидкая пленка распадается на капли.

Недостатком распылителя является немонодисперснос.ть образующихся капель.

Цель изобретения - улучшение качества распыления жидкости, увеличение монодисперсности и повышение эффективности технологических процессов, связанных с распиливанием жидкостей;

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем камеру подвода' жидкости с установленным на ней центральным соплом, соосно' расположенную камеру подвода газа и кольцевой канал, дополнительно установлены формирователи потока, которые соединены последовательно с источником переменного напряжения и положительным полюсом, высоко.вольтно-. го источника постоянного напряжения. Камера подвода жидкости соединена с отрицательным, полюсом высоковольтного источника постоянного напряжения. Формирователи потока выполнены в виде сужающегося конфузора, во входном ’ сечений которого расположено центральное сопло.

На чертеже изображено предложенное устройство,

Устройство состоит из камеры 1 подвода жидкости с центральным соплом 2, камеры' 3 подвода газа с соплом 4 и формирователями 5 газового потока, выполненными в виде сужающегося конфузора и подсоединенными к последовательно соединенным источнику 6 переменного напряжения и . положительному полюсу высоковольтного источника 7 постоянного напряжения, отрицательный полюс которого соединен с камерой 1 подвода жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Струя жидкости из камеры 1 подвода жидкости через центральное сопло 2 попадает в камеру 3 подвода газа с соплом 4 и формирователями 5 газового потока, подсоединенными последовательно к источнику 6 переменного напряжения и положительному полюсу высоковольтного источника 7 постоянного напряжения, отрицательный полюс которого соединен с камерой 1 подвода жидкости. Проходя через пульсирующее электрическое поле, струйка жидкости распадается на капли, однородные по размерам и по величине заряда.

Для ускорения распада, для образования более мелких капель и для организации монодисперсного распыла создаются импульсы высокого напряжения синусоидальной и пилообразной формы U(t) = U_o + fUi(t); импульсы синусоидальной и пилообразной форм задаются с помощью генератора пилообразных импульсов. Параметры импульсов рассчитываются по нелинейной теории немонодисперсного распада в присутствии электрического поля. Амплитуда ε синусоидального и пилообразного возмущений равна 0,15-0,25 от величины постоянной составляющей и_о. Форма пилообразного импульса задается в следующем виде:

при to < t < ΐι U = Uo + ) t1 т

при Ϊ1 < t < t₀ + Tj- U = U_o + ό - δ (ΐ τί)/[Τ/2)-Τι], при to τ ίρ S t < to + τ U(t) - Uo = =-(U(T-t) - Uo).

Частота ω₀ задается в соответствии с известной линейной теорией устойчивости. Величина постоянной составляющей U_o задается так, чтобы силы электрического взаимодействия для невозмущенной цилиндрической струи составляли 0,1-0,9 от силы поверхностного натяжения. Величина λ= ti/(T/2 - ti), характеризующая степень крутизны пилообразного сигнала, задается в диапазоне 2-7. Ускорение распада, образование более мелких капель и монодисперсного процесса дополнительно обеспечивается подачей П-образногб периодическогб-сигнала с частотой ω при 0 < t < Τι U(t) = Uo, πρπΤι <t<4r U(t) = O. U (t+ 5 = UXt)

Частота ω₀ превышает частоту ω образования капель примерно в 10-30 раз.

Т,-0.7 - 0.9 4?При подаче интенсивных синусоидальных импульсов напряжения с амплитудой порядка 0,1-0.25 от основного постоянного напряжения мелкие капли, как правило, не успевают развиться; пилообразная форма импульсов создает неравноправность перешейков между основными каплями и мелкими каплями-спутниками, в результате чего мелкие капли втягиваются в большую и объединяются с ней. Подача высокого напряжения при П-образном сигнале приводит к интенсивному нарастанию существенно более мелких волновых возмущений, чем при отсутствии напряжения, а при снятии этого напряжения данные коротковолновые возмущения превращаются в относительно мелкие капли, капли-спутники при этом, как показывают расчеты, не успевают развиться.

Конфузор в виде формирователей потока с расположенным во входном сечении центральным соплом и достигнутый таким образом способ распыления обеспечивают оптимальный подбор размеров капель как при распыливании топлива в дизелях (в целях его более полного сгорания), так и при гранулировании азотных и других удобрений. Гранулы должны иметь размеры 2-4 мм, как более мелкая, так и более крупная фракция идет в переплав (~ 5%). Использование изобретения позволит заметно уменьшить количество аэрозоля, требующего повторной переработки в аппаратах по 10 гранулированию удобрений, снизить расход топлива в двигателях форсуночного типа в связи с его более полным сгоранием,

Claims

Формула изобретения Устройство для создания электризован15 ного аэрозоля, содержащее камер'/ подвода жидкости с установленным на ней центральным соплом, соосно расположенные камер/ подвода газа, сопло и формирователи потока, отличающееся тем, что, с целью 20 повышения качества распыления путем уменьшения диаметра капель, дополнительно содержит источник переменного напряжения и источник постоянного напряжения, при этом формирователи пото25 ка выполнены в виде сужающего конфузора, во входном сечении которого расположено центральное сопло, причем формирователи ' потока подсоединены к последовательно соединенным источнику переменного на30 пряжения и положительному полюсу высоковольтного источника постоянного напряжения, отрицательный полюс которо. го соединен с камерой подвода жидкости.

Составитель А, Коломейцева Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Заказ 2755 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул.Гагарина, 101