Vizualizace a optická měření vnitřního a vnějšího dvoufázového proudění u tlakových vířivých trysek
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato práce se zabývá studií Simplex a SR verze původní trysky používané ve spalovací komoře malého proudového motoru. Pro lepší porozumění procesu rozprašování byl vyroben transparentní model obou trysek v měřítku 10:1. Tvorba spreje u tlakové vířivé trysky je komplexní proces dvoufázového proudění. Vnitřní a vnější proudění bylo zkoumáno pomocí Laserového Dopplerovského Anemometru a vysokorychlostní kamery při vstupních tlacích p = 0.5, 1.0 a 1.5 MPa s použitím kerosinu a p-Cymenu. Z hlediska vnitřního proudění byla provedena charakteristika vzdušného jádra a zkoumán vliv různých SFR hodnot na délku a průměr jádra. Dále byly objasněny rychlostní profily společně s jejich fluktuačními složkami vzhledem k Reynoldsovu číslu a použité kapalině. Také jednoduchý numerický model byl vyvinut k odhadu vnitřního proudění pomocí trackování částic. V případě vnějšího proudění byl zkoumán vliv vstupního tlaku na rozpadovou vzdálenost spreje a úhel kužele spreje.
The present thesis deals with a study of both Simplex and SR versions of the original atomizer used in a combustion chamber of the small turbojet engine. For a better understanding of the spray formation process, a transparent model of both atomizers was manufactured in the scale of 10:1. The spray formation of a pressure swirl atomizer is a complex process of the two-phase flow. The internal and external flow was examined using Laser Doppler Anemometry and a high-speed imaging at inlet pressures of p = 0.5, 1.0 and 1.5 MPa with the use of kerosene and p-Cymene as working liquids. In terms of internal flow, the air core characteristic was performed, and the influence of different SFR values on the air core length and diameter was investigated. The velocity profiles of the internal flow together with their fluctuation components have been further clarified, considering Reynolds number and used liquid. Also, the simple numerical model was developed to estimate the internal flow field by particle tracking. In the case of external flow, the dependence of the inlet pressure on the liquid sheet breakup length and the spray cone angle was investigated.
The present thesis deals with a study of both Simplex and SR versions of the original atomizer used in a combustion chamber of the small turbojet engine. For a better understanding of the spray formation process, a transparent model of both atomizers was manufactured in the scale of 10:1. The spray formation of a pressure swirl atomizer is a complex process of the two-phase flow. The internal and external flow was examined using Laser Doppler Anemometry and a high-speed imaging at inlet pressures of p = 0.5, 1.0 and 1.5 MPa with the use of kerosene and p-Cymene as working liquids. In terms of internal flow, the air core characteristic was performed, and the influence of different SFR values on the air core length and diameter was investigated. The velocity profiles of the internal flow together with their fluctuation components have been further clarified, considering Reynolds number and used liquid. Also, the simple numerical model was developed to estimate the internal flow field by particle tracking. In the case of external flow, the dependence of the inlet pressure on the liquid sheet breakup length and the spray cone angle was investigated.
Description
Citation
JANÁČKOVÁ, L. Vizualizace a optická měření vnitřního a vnějšího dvoufázového proudění u tlakových vířivých trysek [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
en
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.
Doc. Katolický se dotázal v čem spočíval sestavený numerický model pohybu částice a v čem spočívala jeho validace.
Doc. Katolický vznesl doplňující dotaz na použité pohybové rovnice.
Prof. Pavelek se zeptal na vliv indexu lomu použité kapaliny na provedená měření.
Prof. Jícha se dotázal, zda výstupem sestaveného numerického modelu je poloha částic.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení