Механизм - распад - струя
Cтраница 1
Механизм распада струи на капли при пневматическом распылении отличается от механизма распада струи, который имеет место при распылении с помощью механических форсунок. При пневматическом распылении воздух или пар выходит с большой скоростью из форсунки, в то время как скорость истечения струи раствора небольшая. При большой относительной скорости возникает трение между струями воздуха и раствора, вследствие чего струя раствора, будучи как бы закрепленной с одной стороны, вытягивается в тонкие отдельные нити. Эти нити быстро распадаются в местах утоньшения и образуют сферические капли. Длительность существования статически неустойчивой формы в виде нитей зависит от относительной скорости воздуха и физических свойств раствора. Чем больше относительная скорость, тем тоньше нить и меньше период существования ее, тем более дисперсным получается распыл. [1]
 |
Тарельчатая пневматическая форсунка.| Односопловой распылитель с высокотемпературным газовым потоком. [2] |
Механизм распада струи при пневматическом распыле следующий. При большой относительной скорости возникает трение между струями воздуха и раствора. При этом струя раствора, как бы закрепленная с одной стороны, вытягивается в тонкие отдельные нити, которые быстро распадаются, как статически неустойчивая форма, с образованием капель. С увеличением вязкости раствора возрастает длительность существования статически неустойчивой формы. Поэтому при сушке вязких растворов иногда продукт получается в виде ваты. На рис. V-51 приведены микрофотографии капель и сухого продукта, полученных при сушке костяного клея. [3]
Такой механизм распада Струи при пневматическом распылении полностью был подтвержден нашими опытами, в которых при сушке вязких коллоидных растворов ( столярный клей, пер-хлорвиниловая смола в бензоле) сухой продукт получается не в виде порошка, а в виде ваты, состоящей из отдельных нитей. [4]
В них рассмотрен механизм распада струй под действием возникающих гидродинамических возмущений, вызывающих поперечные и продольные волны в струе, приводящие к ее деформации и разрушению. Из экспериментальных работ, посвященных изучению распыления жидкости в другой жидкости, большой интерес представляет исследование Плита и Мельниковой [58], в которой они, обработав свои экспериментальные данные по распылению воды и водных растворов ( глицерина, сахара, солей) через механическую форсунку ( диаметр от 1 9 до 5 мм) в масляную фазу, дали корреляцию для среднего диаметра капель. [5]
В книге изложены физические представления о механизме распада струй, пленок и капель жидкости и сделана попытка построения единой теории этих процессов. Значительное внимание уделено теории и методам гидравлического расчета распы-ливающих устройств. [6]
 |
Средний диаметр капель, полученных в форсунках, работающих иод давлением. [7] |
Эти авторы, исходя из гидродинамической теории форсунки, рассматривают механизм распада струи жидкости на капли по выходе ее из форсунки. [8]
Механизм распада струи на капли при пневматическом распылении отличается от механизма распада струи, который имеет место при распылении с помощью механических форсунок. При пневматическом распылении воздух или пар выходит с большой скоростью из форсунки, в то время как скорость истечения струи раствора небольшая. При большой относительной скорости возникает трение между струями воздуха и раствора, вследствие чего струя раствора, будучи как бы закрепленной с одной стороны, вытягивается в тонкие отдельные нити. Эти нити быстро распадаются в местах утоньшения и образуют сферические капли. Длительность существования статически неустойчивой формы в виде нитей зависит от относительной скорости воздуха и физических свойств раствора. Чем больше относительная скорость, тем тоньше нить и меньше период существования ее, тем более дисперсным получается распыл. [9]
Струйный режим истечения жидкости из сопла распылителя изучен значительно меньше, чем капельный, в связи со сложностью механизма распада струи. Началом струйного режима считают [43] появление коротких струй, от которых на расстоянии, равном трем-шести диаметрам отверстия, отрываются капли практически одинакового размера. При достижении некоторой скорости ( первая критическая скорость) наблюдается более или менее резкий скачок длины струи. С дальнейшим увеличением скорости истечения длина струи возрастает примерно линейно. В этом интервале скоростей наряду с основными каплями наблюдается образование капель-спутников, в несколько раз меньше основных. При определенной скорости истечения ( вторая критическая скорость) длина струи достигает максимального значения. Образующиеся в этом режиме капли довольно резко различаются по размеру, однако средний диаметр капель несколько возрастает. Распад струи под действием симметричных возмущений происходит в момент, когда амплитуда возмущения становится равной радиусу струи. Рост амплитуды определяется соотношением инерционных и поверхностных сил. [10]
При распаде струи трением о воздух величина капель должна быть обратно пропорциональна квадрату окружной скорости. Таким образом, при распылении центробежными дисками, несомненно, имеют место оба механизма распада струи на капли. [11]
Влияние вязкости заключается в том, что она увеличивает время, необходимое для распада струи на капли. Так как процесс распада струи протекает во времени, в течение которого условия распыления изменяются, то в зависимости от времени, за которое происходит распад, будет изменяться величина образующихся капель. Если силы, направленные на разрушение струи или капли, ослабевают по мере удаления от форсунки, с увеличением вязкости будет получаться более грубый распыл. Механизм распада струи при распылительной сушке усложняется вследствие наличия процесса испарения влаги, которое сопровождается значительными изменениями вязкости раствора. Жидкость, подводимая тангенциально в камеру форсунки, закручивается, а затем через выходное отверстие, расположенное в торцовой стенке, выбрасывается из камеры. После выхода струи из камеры форсунки исчезает сжимающее действие центростремительных реакций стенок, и струя в результате пульсаций распадается. [12]
Наряду с центробежными форсунками и дисковыми распылителями в сушильной технике широко используют различного рода пневматические форсунки. В отличие от механических форсунок струя жидкости в пневматических форсунках вытекает из отверстия со скоростью 1 - 3 м / сек и дробится на капли газовым потоком, движущимся со скоростью 50 - 300 м / сек. В зависимости от свойств распыляемой жидкости, толщины пленки жидкости и параметров распыляющего воздуха меняется механизм распада струи. [13]
Наиболее характерным явлением в технологии формования ВПС является распад жидких цилиндрических струй раствора полимера в газовоздушной среде, вязкость и плотность которой значительно ниже аналогичных показателей истекающей жидкости. В результате отклонения формы струи от правильной цилиндрической и появления областей с различным поверхностным давлением в жидкости развивается волновой процесс. При длинах волн менее nd ( d - диаметр струи) колебания затухают; волны, длина которых более nd, вызывают разрушение струй. При истечении жидкостей из затопленных отверстий в среду с сопоставимой плотностью длина волн, растущих с максимальной быстротой, зависит от соотношения вязкости исследуемых несмешивающихся жидкостей. Механизм распада струй в газовоздушной и жидкой ( несмешивающейся) среде одинаков. [14]
Страницы: 1