Spray Structure of a Pressure-Swirl Atomizer for Combustion Applications
Loading...
Date
2011-11-21
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
EDP Sciences
Altmetrics
Abstract
In the present work, global as well as spatially resolved parameters of a spray produced by a pressure-swirl atomizer are obtained. Small pressure-swirl atomizer for aircraft combustion chambers was run on a newly designed test bench with Jet A-1 kerosene type aviation fuel. The atomizer was tested in four regimes based on typical operation conditions of the engine. Spray characteristics were studied using two optical measurement systems, Particle Image velocimetry (PIV) and Phase-Doppler Particle Analyzer (P/DPA). The results obtained with P/DPA include information about Sauter Mean Diameter of droplets and spray velocity profiles in one plane perpendicular to the spray axis. Velocity magnitudes of droplets in an axial section of the spray were obtained using PIV. The experimental outputs also show a good confirmation of velocity profiles obtained with both instruments in the test plane. These data together will elucidate impact of the spray quality on the whole combustion process, its efficiency and exhaust gas emissions.
V této práci jsou popsány globální i prostorově rozlišitelné parametry spreje generovaného tlakovým vířivým atomizérem. Malý tlakový vířivý atomizér na kerosin pro spalovací komoru malého proudového leteckého motoru byl testován na novém zkušebním stavu. Atomizér byl testován ve čtyřech režimech odpovídajících provozním podmínkám motoru. Charakteristiky spreje byly získány aplikací dvou laserových optických měřících metod – PIV a P/DPA. Výsledky získané pomocí P/DPA obsahují informace o Sauterově středním průměru kapek a rychlostních profilech spreje v rovině kolmé na osu spreje. Pomocí PIV byly získány vektorová rychlostní pole v osovém řezu spreje. Výsledky experimentu znázorňují konfirmaci rychlostních profilů získaných oběma metodami. Naměřená data objasní vliv kvality atomizace na proces spalování, účinnost a tvorbu emisí výfukových plynů.
V této práci jsou popsány globální i prostorově rozlišitelné parametry spreje generovaného tlakovým vířivým atomizérem. Malý tlakový vířivý atomizér na kerosin pro spalovací komoru malého proudového leteckého motoru byl testován na novém zkušebním stavu. Atomizér byl testován ve čtyřech režimech odpovídajících provozním podmínkám motoru. Charakteristiky spreje byly získány aplikací dvou laserových optických měřících metod – PIV a P/DPA. Výsledky získané pomocí P/DPA obsahují informace o Sauterově středním průměru kapek a rychlostních profilech spreje v rovině kolmé na osu spreje. Pomocí PIV byly získány vektorová rychlostní pole v osovém řezu spreje. Výsledky experimentu znázorňují konfirmaci rychlostních profilů získaných oběma metodami. Naměřená data objasní vliv kvality atomizace na proces spalování, účinnost a tvorbu emisí výfukových plynů.
Description
Citation
EPJ Web of Conferences. 2011, vol. 25, issue 1, p. 99-108.
http://www.epj-conferences.org/articles/epjconf/abs/2012/07/epjconf_EFM2011_01010/epjconf_EFM2011_01010.html
http://www.epj-conferences.org/articles/epjconf/abs/2012/07/epjconf_EFM2011_01010/epjconf_EFM2011_01010.html
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en