ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Новые методы распыливания и схемы форсунок из "Сжигание тяжелых жидких топлив" В большинстве применяемых в промышленности форсунок для распыливания используется потенциальная энергия напора топлива, или кинетическая энергия воздуха или пара. Однако, как показано в гл. 3, для дробления струи на капли затрачивается очень небольшая часть энергии напора в виде энергии турбулентных пульсаций, волновых колебаний, аэродинамического сопротивления и кавитационных образований. Одна из первых попыток увеличить волновые колебания была предпринята в дизельных форсунках путем так называемого дробящего истечения, которое заключалось в разделении одного цикла подачи топлива на систему отдельных, более кратковременных впрысков [219]. Эта же идея была использована в форсунках непрерывного действия, в которых подача топлива кратковременными последовательными впрысками способствовала более мелкому распыливанию. Улучшение распыливания при дробящей подаче обусловливается резкими (ударными) увеличениями скоростей, что вызывает дополнительные волновые колебания. Организация такого истечения достигается с помощью установки двух дросселирующих сечений, одно из которых изменяется клапаном с пружиной. Эта схема создает автоколебания гидромеханической системы, состоящей из насоса, гидравлического аккумулятора и форсунки. Частота колебаний в таких форсунках достигает 200—1000 гц. [c.229] Воздействие колебаний ультразвуковой частоты приводит к более интенсивному распаду жидкости. Этот процесс описан в работе [220], выполненной еще в 1932 г. [c.230] Тонкость распыливания зависит от расхода топлива, амплитуды и частоты колебаний. Амплитуда колебаний самого пьезокристалла очень мала и усиливается с помощью резонирующей детали с соплом для распыливания. Длина резонаторов должна быть краткой 1/4 длины волны при резонансной частоте вибраций (см. рис. 113, б). Форсунки с пьезокерамическими преобразователями изготовлены с расходом до 6,0 л/ч. При увеличении энергии для получения вибраций большей мощности происходит нагревание и разрушение пьезокерамики. Согласно сообщению [222], форсунка с пьезокристаллическим ультразвуковым распылителем обеспечила сжигание топлива в течение 5000 ч. [c.230] Воздух, проходящий снаружи топливной трубки, также подвергается колебательному воздействию, что способствует лучшему смесеобразованию и горению. В форсунке такого типа вследствие изменения частоты и энергии колебаний, что достигается соответствующим изменением параметров электрического тока, подаваемого в катушки, можно регулировать качество распыливания. [c.231] Другой вариант акустической форсунки (см. рис. 115, в) выполнен с колебательным устройством в виде резонатора, связанного стержнем, через который подается топливо. Воздух давлением 2,8 кГ/см , поступая вдоль трубки, при ударе о резонатор образует вихри, создающие колебания с частотой 6,5 кгц. Интенсивность ультразвуковых колебаний в акустических форсунках зависит от скорости истечения воздуха и противодавления среды. Опыты с ультразвуковым свистком, проведенные в ЦНИИ МПС совместно с НИИхиммаш, показали, что зависимость интенсивности ультразвуковых колебаний от скорости воздуха имеет максимум, который при увеличении противодавления смещается в сторону более высоких скоростей. При этом интенсивность колебания, соответствующая максимуму, значительно возрастает. Следовательно, с использованием ультразвуковых форсунок с подобными излучателями в топочных устройствах, работающих под давлением, можно получить лучшие условия распыливания. [c.232] При распыливании топлив было замечено, что капли приобретают электрический заряд [228]. Капля топлива, имеющая электрический заряд, подвергается действию сил, направленных против сил поверхностного натяжения. Если эти силы по своей величине превосходят силы поверхностного натяжения, то происходит разрыв капли. [c.232] И разгоняются до необходимой скорости. Расход топлива в такой горелке (рис. 116) составлял 10 кг ч, расход воздуха 200 м ч,. Топливо, поступая по центральной трубке 1 совместно с воздухом, ионизированные молекулы которого ускоряются в электрическом поле, направляется через кольцевой промежуток 2. Кольцо 3 вместе с топливным соплом образуют пару зональных электродов. Вторичный воздух поступает по двум сечениям 3 я 4, предварительно пройдя искровые электроды 5 и 6. Благодаря большой плотности поля на искровых электродах (10 в см) молекулы воздуха приводятся в движение, и из кольцевых каналов 3 л 4 воздух выходит со скоростью до 20 м/сек. [c.233] Вернуться к основной статье