Nestability spreje u trysek typu effervescent
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práce se zabývala výzkumem effervescent trysek. Effervescent trysky patří do skupiny dvoufázových rozprašovacích trysek, které se často využívají ve spalovacích aplikacích. Právě ve spalovacích aplikacích má míra stability spreje významný vliv na účinnost spalování a množství vzniklých exhalací. Hlavním cílem práce bylo zhodnotit míru nestabilit spreje v závislosti na konstrukci trysky a jejím provozním režimu. Vliv konstrukce byl zkoumán v závislosti na průměru a délce směšovací komory, a dále pak na velikosti, počtu a rozmístění aeračních otvorů. Různými kombinacemi těchto konstrukčních parametrů vzniklo 17 specifických variant zkušebních vzorků trysky. Každá tato varianta byla proměřena ve třech provozních režimech, reprezentovaných určitým tlakem kapaliny na vstupu do trysky a hmotnostním poměrem průtoku plynu ke kapalině (GLR). Pro vyhodnocení míry nestabilit spreje byla požita metodika, která porovnává ideální rozdělení částic do mezičásticových časových tříd, definovaných pro ideální (stabilní) sprej, s experimentálně zjištěným rozdělením. Pro určení experimentálního rozdělení bylo využito měření spreje pomocí laserového systému P/DPA (Řase Doppler Particle Analyser). Výsledkem srovnání ideálního a experimentálního rozdělení byl parametr , který vyjadřuje míru nestabilit spreje pro konkrétní trysku a provozní režim. Pomocí zmíněného parametru bylo možno mezi sebou jednotlivé trysky porovnávat a určit přínos jednotlivých konstrukčních úprav. Z výsledků vyplynulo doporučení pro konstrukci trysky, vytvářející sprej s minimální mírou nestabilit spreje. Pro zkoumanou trysku a její jednotlivé konstrukční varianty byla zhotovena výkresová dokumentace.
Master thesis focused on the research of the effervescent atomizers. Effervescent atomizers belong to a group of two-phase atomizers, which are often used in combustion applications. Right there in combustion applications, the degree of the stability sprays has a significant impact on combustion efficiency and exhaust gas emissions. The main aim of this work was to asses the level of spray unsteadiness depending on the atomizer design and its operating mode. The effect of construction was studied on the diameter and length of mixing chamber, and then on the size, number and location of aeration holes. Seventeen specific variants of the atomizer were constructed by different combinations of these design parameters. Each of these variants was measured in three operating modes, which were represented by a liquid pressure at the inlet to the atomizer and gas-to-liquid mass flow ratio (GLR). To evaluate the level of spray unsteadiness was used a methodology, which compares the ideal element´s distribution into the interparticle time bin, defined for the ideal (stable) spray, with the experimentally observed distribution. The laser measurement system P/DPA (Phase Doppler Particle Analyzer) was used to determine the experimental interparticle distribution. The result of the comparison of the ideal and the experimental distribution was the parameter , which expresses the level of spray unsteadiness for a specific atomizer and operating mode. With that parameter it was possible to compare the individual atomizers and determinate to the benefit of various construction´s correction of the atomizer. The results showed the recommendation for the modifications of the atomizer, creating a spray with a minimum level of spray´s unsteadiness. For the surveyed atomizer and his individual costruction´s variations the drawing was made.
Master thesis focused on the research of the effervescent atomizers. Effervescent atomizers belong to a group of two-phase atomizers, which are often used in combustion applications. Right there in combustion applications, the degree of the stability sprays has a significant impact on combustion efficiency and exhaust gas emissions. The main aim of this work was to asses the level of spray unsteadiness depending on the atomizer design and its operating mode. The effect of construction was studied on the diameter and length of mixing chamber, and then on the size, number and location of aeration holes. Seventeen specific variants of the atomizer were constructed by different combinations of these design parameters. Each of these variants was measured in three operating modes, which were represented by a liquid pressure at the inlet to the atomizer and gas-to-liquid mass flow ratio (GLR). To evaluate the level of spray unsteadiness was used a methodology, which compares the ideal element´s distribution into the interparticle time bin, defined for the ideal (stable) spray, with the experimentally observed distribution. The laser measurement system P/DPA (Phase Doppler Particle Analyzer) was used to determine the experimental interparticle distribution. The result of the comparison of the ideal and the experimental distribution was the parameter , which expresses the level of spray unsteadiness for a specific atomizer and operating mode. With that parameter it was possible to compare the individual atomizers and determinate to the benefit of various construction´s correction of the atomizer. The results showed the recommendation for the modifications of the atomizer, creating a spray with a minimum level of spray´s unsteadiness. For the surveyed atomizer and his individual costruction´s variations the drawing was made.
Description
Citation
BEINSTEIN, Z. Nestability spreje u trysek typu effervescent [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2009.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Technika prostředí
Comittee
doc. Ing. Eva Janotková, CSc. (předseda)
prof. Ing. Miroslav Jícha, CSc. (místopředseda)
prof. Ing. František Kavička, CSc. (člen)
prof. Ing. Milan Pavelek, CSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Kratochvíl, CSc. (člen)
Ing. Stanislav Patočka, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2009-06-22
Defence
Prof. Jícha:
Znáte ještě jiný než Sauterův střední průměr pro popis velikosti kapek ve spreji?
Nenarazil jste při studiu na to jaká je závislost tohoto (Sauterova) průměru na tlakovém spádu na trysce?
A jaká je tato závislost?
Doc. Pavelek:
Jak jste určoval čas, za jak dlouho přiletí částice do měřicího objemu?
Přiložená výkresová dokumentace je vaše práce?
Doc. Kratochvíl:
Zabýval jste se nějak, jak je zajištěno, aby v trysce mohla nastat rychlost zvuku?
Jaký je tvar proudu vzduchu vycházející z trysky?
Doc. Janotková:
Podílel jste se na konstrukci trysek?
Jaká media byla v tryskách použita?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení