Процессы в камерах сгорания ГТД Лефевр А. (1014188), страница 89
Текст из файла (страница 89)
Видно, что форсунка с предварительным созданием пленки образует капли меньшего размера, особенно в неблагоприятных условиях Подача топлива 445 200 160 40 0 10 20 30 40 50 60 70 60 Коэффициент вязкости жидкости,соякг(Гм с) Рис. 10.45. Зависимость среднего размера капель от вязкости жидкости (Р-., = 100 кПа, Т „= 296 К) (32).
120 120 460 ор 400 20 О 20 ЛО 40 50 60 70 60 Коэффициент логергностного натя- жения, ~а кг7сг ОЯ 10 07 1,4 1,6 1В 20 плотность. жидкости, 10' кг/и' и 120 60 Рис. 10.46. Зависимость среднего размера капель от поверхностного натя.жения (Реега = 100 кПа, Т = 296 К) (32). а 00 и нбО 40 Рис. 10.47. Зависимость среднегоразмера капель от плотности жидкости (Р„„= 100 кПа, Т,.„=296 К) (32), 447 сс Ф о о ФФ о Ф,а.
С~ ц !! Ых ФФО, о о о о о х х х Ф сс х х О. о 'В Ф Ф Ф х Ф О о. Ю Ф П ы О о » О Ф Ф 3 о Ф 0' х о о» !! о Е Ж 00 О" + 3 \ '0 со с» с» + я «/ « с» + ы О Ф + а и« С~ о ь О» + 3 с» à — 3 + о О а 3 С х а, о Ф д ОФ ФО ь 30 с .о Ф О с О. « О. ь С» И. ОФ С3 С3" + Сс ы ы О. « О. ь 0 с» ы .о Ъ" с .о О. о« С ь 3 С !! С» !-» а ~С» »Ф Подача топлхаа Ф сс Ф Ф Ф Ф х З Ф о ФФ 03 3 Фо Сс Р х х Ф а 03 М »«Ф 03 аф 3 Ф « ° с ю Ю Ф ах о Ф Ф ФФ 3« Ф З со ЧО «Я аа ох ,ф Ф 0 ОФ Ф Ф 0 ы о, Ф С 33 'Ф + с О 4й + + о х + Ф С» 3 Ф 3 х О х о Ф Ы 0 Ф а х о Ф о ах Ф оЦ В х Ф Сс о ы Ф о Ф~~ ох 03 Ф Ю Ф)СФЬ! охо о хо » В О О О О 3 Со О.О. ~„Ц о«оо Фыыхоы хп«' 2 х ах х х Ф«ЫХО ! хх СЗХ3 ВФФ Во Ф о аос Оыо -и СС О 3 Ф ХОФФ СФ Ф оеах 3 О Ф Ф» Ф Ф О Ф х йы а оОФО о в о в с 0 Ф о О Ф о хо« 3 Ф О Х'а.о Ф о ФО 33 оооох 0 3 Ф,.
Ф Ф ыоо ЯФФ! ОФ схх Фав О.ОО 000 О,О 448 о о о. СФ СФ Ф 3" 3" О Ч О 3 оп Ф х о О х 3" о о й о х Ф' ч О х о х й х х » ч О О в х й х х И з й ° Ф 33 х Ф3 О ч ,Ф х х х х 3 С в х. Бо 'О Ю о о 3 3 о 3 .о оо а ФФ О О и О О ы Оо в о о О о ". М о о о О. 3 СФ Рй О. О О О х О. ч х Х 3 х ч 33 О х з ы х х й »з аов О Ч О» ч СФ х о о 3" О ,Д а О ч ФФ 33 х х о х Зхх йоы 3 О О а Ф я в) а + о О в СФ !! а ххх Х О ХОО ч хо охх з 3 чайх ох ч ай О Ч чО ХО Ч Ф\ ФФ йо, Ы хх .Ой «3 Х О ! ы .я (.ф ч ФСФО " ч~ о Ф ох Ф'Е ОХ, о х Ф3 с 3 о хоох Ы 3- ХФФ х о ь Ий!! !! в оо Е Ф х Я ч~ о о л 33 Х х Ых ОЕ йоши Х 3 х Од х О ~ч х ОЧО Х 3 о ха 33 3 ,а ° й~ 6 + О а О Ю" + Ф Ф + О ОВ С О Х'О х х 3 хоа ,.
ч х хо хчх ххд щ ф 3" ххч Хой о х 3. Х 33 Х 33 йо 3 ОФЗ О х'о ч Ф' ФО ФО" + в в .Е о + г Я о о. Ж СФ !! ФЗ М С. х О о 3 3 х. О о Ф О ГваВВ ФФ Х ФР ХО хо ч ч х й х х ч хх ОО О 33 хи Из "3х х ч и Подача топлива 449 х М с и й й о О о са СР о о Ь я !зи Д О. с ой с5 Ъ 'с "с .о и о. ОМ о о М й. о о !! а о х х х й ф Х х о О. о й' й й й Х а' й а й Ю О х Х х й й о й аи ой Ю Х х со Ф ," Ю О х хх х чо Ю й Ь и 29 Заа. 761 и а с с 3 с с а с с с х до ох о,а Ф Ф о О ох о ос 3 ох Ф Ю оь .О х хо Мх Фхй Ф о о Х Х Ф ООЮ ХХО х и х Ф х'о Фоох Х ооа о ХХФЮ оссх~х йч ~ох охсдой хсх хо\а Ф и Х Иоодос Ф о о и дх Х х х й х «т Ю х с со "т о х О 6 Я ас а Х о. о о О со одо ХЧ Л х ао м !! и'и Е' с О О хо х х О х Ф хо хос охй да а о ох е 450 Глава 40 Эта формула близка к полученной в работе 132], за исключением более слабой зависимости 0вв от отношения массовых расходов воздуха и жидкости.
В общем было предложено большое число зависимостей среднего размера капель от ряда параметров. Наиболее важные из них для пневматических форсунок различных типов приводятся в табл. 10.3 — 10.5. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ПАРАМЕТРОВ НА СРЕДНИЙ РАЗМЕР КАПЕЛЬ Основными параметрами распыливания являются физические свойства жидкости и воздуха и геометрические характеристики форсунок. Свойства жидкости. Наиболее важными свойствами жидкости при пневматическом распыливании являются ее вязкость, поверхностное натяжение и плотность. Увеличение вязкости отрицательно влияет на качество распыливания (рис. 10.35). Как показывает высокоскоростная фотосъемка, с увеличением вязкости подавляется образование на поверхности жидкости волн, которые обычно' предшествуют процессу распыливания. Вместо образования волн происходит вытягивание длинных жидких нитей с кромки сопла.
Силы вязкости также тормозят образование капель из нитей, так что процесс распада завершается на большем расстоянии от форсунки при малых относительных скоростях газа. Таким образом, увеличение вязкости должно приводить к увеличению размеров капель, что подтверждается результатами, показанными на рис. 10.35 и 10.45. Силы поверхностного натяжения ухудшают процесс распыливания, сглаживая возмущения на поверхности жидкости и задерживая образование жидких нитей. Влияние поверхностного натяжения на Вм для форсунок с простыми струями и с предварительным созданием пленки жидкости иллюстрируют соответственно рис.
10.46 и 10.36. Данные рис. 10.36, кроме того, свидетельствуют об отрицательном влиянии увеличения расхода жидкости на качество распыливания. Плотность жидкости сложным образом влияет на размер капель. Например, в форсунках с 'предварительным созданием пленки длина нераспавшегося участка пелены за кромкой возрастает с увеличением плотности, так что образование нитей происходит при меньшей относительной скорости жидкости и воздуха. Кроме того, при данном расходе увеличение плотности жидкости увеличивает плотность аэрозоля, что ослабляет распыливающее действие потока воздуха внутри факела распыла. Оба этих эффекта способствуют увеличению размеров капель.
Однако с увеличением плотности жидкости уменьшается толщина пелены, образующейся у распыливающей кромки фор-ам сунки с предварительным созданием пленки (1 Р '), а в Подача топлива 451 1В 15 0 случае форсунки с простой струей увеличивается относительная скорость Рвтв. Суммарный эффект этих противоположных воздействий таков, что влияние плотности жидкости на Рав оказывается малым.
В форсунках с предварительным созданием пленки Рва при увеличении плотности немного возрастает, а в форсунках с простой струей — несколько уменьшается (рис. 10.37 и 10.47). Свойства воздуха. Среди 120 Она, м/с 10 других факторов наиболее важным является скорость возду- 100 Ва ха, что следует из рис. 10.35, 90 10.37, 10.45 и 10.47. В случае ЮО маловязкой жидкости величина Рва приблизительно обратно 1ж пропорциональна скорости воздуха. Это обстоятельство указывает на важность обеспече- по ния максимальной относитель- 1ЗО ной скорости воздушного потока при заданном перепаде 40 пО давлений воздуха в пневматической форсунке.
Другим важным параметром форсунки этого типа явля- Наклон = 1,1 ется отношение массовых расходов воздуха и жидкости. Как показано на рис. 10.36 и 10.50, для форсунок с предварительным созданием пленки это отношение оказывает на Рва су- 0,2 04 ОВ ОВ 1,0 1,2 щественное влияние. Оказа- 150~ л~а "'выд) лось, что для пневматических форсунок всех типов качество Рис, 10.50. 3'в"сн"о"' 0тт от 'ели- чины 1+ тл !т.„, в случае распыли- распыливания начинает пони- ванин воды 1Р.... = 100 иПа, т,.„= жаться, если т„, /т стано- =295 к) 1371. вится меньше 4, и сильно снижается, если это отношениеумеиьшается до 2. Прн таста/та ) 5 ценой значительного увеличения расхода воздуха достигается лишь слабое уменьшение Р,а. Указанное влияние отношения расходов воздуха и жидкости на размер капель согласуется с той точкой зрения, что недостаток воздуха не позволяет преодолевать силы вязкости и поверхностного натяжения для отрыва капель, а избыток воздуха не дает преимущества ввиду его физического отдаления от жидкой струи или пелены жидкости.
Из рис. 10.38 также можно видеть, что небольшой относительный расход воздуха в некоторой степени можно компенси- Глава 10 452 00 о Са ы о .Е- 0 С! И О с" а с ах в а. и а ао о осс о оо О йс и а ха а Л Вил 2 аа а о о о о о о х с» Й с а О х а и а И» ОО »а а с '«а о а »- сс и» о о о о о ососа о о о о а » с а О а О а О а сО со с'0 со О со а со со \О а» и' с'ъ О» сч СО ооо о о о оо о о ооо оо о ии с О О О ,". ",, а. аи л и» \О са сс о о о о иа сО Оа! ооо оо о сО сО СС оооо оо ! ! ! ! ! и а» а»' а а аа со сс С О о о о а с о о а с ас О с» сО с» сО ооса а с-, аи» "о о о оо оо о о о ооо ! ! ! ! $ а $ СО С' СО 00 СО О СО СО оосс о сч оасо» с.
— са ооо а »с- са О с о х х М а и О а в х с х о с О о о й с й о Ол 0 л х с 3 О л ы О с" хо 0 сс о„ ы "= С О Р. ы О О о о — — — о о ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! 3 о о. х о а л о ~а Подача топлива ровать увеличением скорости воздушного потока. Это существенно для проектирования форсунок с использованием вспомогательного воздуха.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
