Testování průhledného modelu tlakové vířivé trysky
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Obsahem práce je zprovoznění průhledného a zvětšeného PMMA modelu tlakové vířivé trysky, což zahrnuje výběr pracovních kapalin a přípravu testovací sestavy, která by umožňovala použití optických metod (LDA, PDA, PIV, vysokorychlostní vizualizace). Teoretická část popisuje základní teorii rozprašování, optické měřicí metody a zabývá se problematikou šíření světla v opticky složitých soustavách. Její součástí je také rozsáhlá rešerše průhledných kapalin a materiálů zvětšených modelů použitých v experimentech, jejichž častým cílem bylo dosažení shody indexů lomu světla. V praktické části je věnována pozornost přípravě testovací sestavy a jsou zde zpracovány testy chemické koroze několika vybraných kapalin na materiál PMMA včetně shrnutí zkušeností s jejich použitím, neboť docházelo k neustálému poškozování materiálu. Následovalo několik LDA měření za použití kerosinu, p-cymenu, 1-bromnaftalenu a vody, kdy byl zhodnocen vliv rozdílu indexů lomu na výsledky. Ukázalo se, že k pozorovatelnému ovlivnění nedochází, je-li rozdíl indexu lomu mezi materiálem trysky a kapaliny malý. Dále byla provedena vizualizace vnitřního proudění pomocí vysokorychlostní kamery. Praktickou část uzavírají odběry statického tlaku v komoře trysky, kdy byl měřen tlakový poměr na stěnách komory i v její ose. Měřením bylo potvrzeno, že tlak na stěnách komory je konstantní a liší se v závislosti na vzdálenosti od osy komory.
The aim of the thesis is to put a transparent scaled PMMA model of the pressure swirl nozzle into operation, which includes, the selection of working fluids and the preparation of a test set to allow measurements using optical methods (LDA, PDA, PIV, high-speed visualization). The theoretical part describes the basic theory of atomization, optical measurement methods and deals with the problems of optical transition in optically complex systems. It also includes an extensive search for transparent liquids and materials of enlarged models that have been used in experiments, which often aim to match light refractive indices between these materials. In the practical part, attention is paid to the preparation of the test set and tests of chemical effects of several selected liquids on PMMA material are conducted, including a summary of experience with their use, as there was a permanent damage to the material. Several LDA measurements followed, using kerosene, p-cymene, 1-bromonaphthalene and water, evaluated the effect of the refractive index difference on the results. It turned out that no observable influence occurred if the refractive index difference between the nozzle material and the liquid was small. In addition, a visualization of internal flow through a high-speed camera was made. The practical part closes the static pressure measurement in the nozzle chamber, where the pressure ratio was measured on the walls of the chamber as well as on its axis. The measurement confirmed that the pressure on the chamber walls is constant and varies with the distance from the chamber axis.
The aim of the thesis is to put a transparent scaled PMMA model of the pressure swirl nozzle into operation, which includes, the selection of working fluids and the preparation of a test set to allow measurements using optical methods (LDA, PDA, PIV, high-speed visualization). The theoretical part describes the basic theory of atomization, optical measurement methods and deals with the problems of optical transition in optically complex systems. It also includes an extensive search for transparent liquids and materials of enlarged models that have been used in experiments, which often aim to match light refractive indices between these materials. In the practical part, attention is paid to the preparation of the test set and tests of chemical effects of several selected liquids on PMMA material are conducted, including a summary of experience with their use, as there was a permanent damage to the material. Several LDA measurements followed, using kerosene, p-cymene, 1-bromonaphthalene and water, evaluated the effect of the refractive index difference on the results. It turned out that no observable influence occurred if the refractive index difference between the nozzle material and the liquid was small. In addition, a visualization of internal flow through a high-speed camera was made. The practical part closes the static pressure measurement in the nozzle chamber, where the pressure ratio was measured on the walls of the chamber as well as on its axis. The measurement confirmed that the pressure on the chamber walls is constant and varies with the distance from the chamber axis.
Description
Citation
SAPÍK, M. Testování průhledného modelu tlakové vířivé trysky [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Technika prostředí
Comittee
doc. Ing. Jaroslav Katolický, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Miroslav Jícha, CSc. (místopředseda)
prof. Ing. František Kavička, CSc. (člen)
prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. (člen)
doc. Ing. Eva Janotková, CSc. (člen)
Ing. Stanislav Patočka, Ph.D. (člen)
Bc. Ing. Jan Fišer, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2018-06-13
Defence
Zodpovězeny dotazy oponenta DP.
Prof. Pavelek se dotázal na metodiku přepočtu naměřených hodnot pro zohlednění rozdílného indexu lomu.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení