Wpływ ciśnienia zasilania spiralnej dyszy wirowej na kąt rozpylenia i gęstość zroszenia strumienia wody

• Autorzy: Majder-Łopatka M. , Węsierski T. , Wąsik W. , Binio Ł.

Warianty tytułu

EN

Effects of the Supply Pressure in a Spiral Vortex Nozzle on a Dispersion Angle and the Sprinkling Density of Water Jet

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rozpylone ciecze stosuje się w wielu gałęziach gospodarki. Mgłę wodną wykorzystuje się między innymi w ochronie przeciwpożarowej w aktywnych systemach zabezpieczeń oraz do absorpcji substancji niebezpiecznych. W zależności od przeznaczenia, producenci dysz rozpylających dążą do uzyskania odpowiedniej makrostruktury i mikrostruktury rozproszonej cieczy. Parametry zewnętrzne strumienia cieczy, takie jak kąt rozpylenia i gęstość zroszenia określają równomierność rozkładu cieczy w strudze kropel i zależą od typu dyszy rozpylającej oraz parametrów przepływu cieczy. W artykule przedstawiono wyniki badań określające wpływ ciśnienia zasilania na rozkład cieczy w strudze kropel i kąt rozproszenia. W badaniach wykorzystano dyszę wirową spiralną TF -6, dla której wyznaczono charakterystykę przepływową p = f(Q). Badania przeprowadzono w sześciennej komorze o wymiarach 1200 mm. Pomiary kąta rozproszenia i gęstości zroszenia dokonano przy ciśnieniu zasilania: 2 bary, 4 bary i 6 barów. Rozkład cieczy w strudze kropel określono dla dwóch odległości od wylotu dyszy: 600 mm i 1000 mm. Przeprowadzone badania wskazują, że ciśnienie zasilania jest istotnym parametrem wpływającym na rozkład cieczy i zasięg strugi kropel. Dla badanej dyszy spiralnej o współczynniku przepływu K = 3,082 [dm3/min·bar0,5] największy kąt rozpylenia wynoszący 610 uzyskano przy ciśnieniu p = 6 bar. Wraz ze wzrostem ciśnienia zasilania i odległości od wylotu dyszy pole powierzchni zraszania ulegało zwiększeniu. Uzyskane rozkłady gęstości zroszenia wskazują, że badana dysza tworzy strugę w kształcie stożka o nierównomiernym rozkładzie kropel. Wraz ze wzrostem ciśnienia zasilania odnotowano większe różnice między średnią wartością gęstości zroszenia a wartością maksymalną.

EN

Sprays are widely used in many industries. A water mist is used for instance in active fire protection systems and to absorb hazardous substances. Manufacturers of spraying nozzles try to obtain appropriate macro- and microstructure of a spray, which depends on specific nozzle applications. External parameters of sprays, such as a dispersion angle or a sprinkling density specify, whether the liquid in a stream is equally distributed. These parameters depend also on a spray nozzle type and the flow parameters. In this paper ,the authors show the impact of supply pressure on the distribution of the liquid and the spray angle. In this study the spiral vortex nozzle type TF-6 was used. For this nozzle, flow characteristics p = f(Q) was established The study was conducted in a cubic chamber. The size of the chamber was 1200 mm. Both, the dispersion angle and the sprinkling density were measured using the supply pressure of 2, 4 and 6 bars. The distribution of the liquid stream was observed for two distances measured from the nozzle head, which were equal to 600 mm and 1000 mm. Conducted studies show that the supply pressure has a strong impact on the liquid distribution and the droplet stream range. For the spiral vortex nozzle with flow parameter of K = 3,082 [dm3/min·bar0,5] the largest spray angle of 61 degrees was observed at the pressure p = 6 bars. Increase in both supply pressure and the distance from the nozzle head widen the spraying area. Obtained distribution of the spraying density indicates that the nozzle creates the cone-shaped stream with an uneven distribution of the droplets. Increase in the supply pressure leads to the larger differences between the average spray density and the maximum value.

Słowa kluczowe

PL

rozpylanie; dysza spiralna; parametry makrostruktury; kąt rozpylenia; gęstość strumienia cieczy

EN

spraying; spiral whirl nozzle; macrostructure parameters; spray angle; sprinkling density

• Wydawca: Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 61 (tom 1) (1)
• Strony: 137--151
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Majder-Łopatka M.

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej

autor

Węsierski T.

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej

autor

Wąsik W.

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej

autor

Binio Ł.

• Wydział Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego Szkoła Główna Służby Pożarniczej

Bibliografia

• [1] Orzechowski Z., Prywer J., Wytwarzanie i zastosowanie rozpylonej cieczy. Wydanie I, WNT, Warszawa 2008.
• [2] Rogulski J., Zbrożek P., Czerwienko D.: Wybrane aspekty stosowania w obiektach budowlanych urządzeń gaśniczych na mgłę wodną. Wydawnictwo Centrum Naukowo- Badawczego Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego – Państwowy Instytut Badawczy, Józefów 2012.
• [3] Orzechowski Z., Prywer J., Rozpylanie cieczy. Wydanie II, WNT, Warszawa 1991.
• [4] Arthur E. Cote, P.E.: Fire protection handbook. National Fire Protection Association, Inc., Quincy, Massachusetts 2003.
• [5] NFPA 750: Standard on Water Mist Fire Protection Systems, 2015 Edition.
• [6] www. bete -dysze.pl (dostęp: 25.08.2016).
• [7] Zbrożek P., Prasuła J.: Wpływ wielkości średnic kropli mgły wodnej na efektywność tłumienia pożarów i chłodzenie, Kwartalnik CNBOP 2009, nr 3, s.113 ‒148.
• [8] Orzechowski Z., Prywer J., Zarzycki R., Mechanika płynów w inżynierii środowiska, WNT, Warszawa 1997.
• [9] Węsierski T., Majder- Łopatka M., Matuszkiewicz R., Porowski R., Badanie efektywności kurtyn wodnych przy zwalczaniu par amoniaku podczas jego niekontrolowanego uwolnienia, Przemysł Chemiczny 2012, nr 7, s. 1424 –1426.
• [10] Husted B.P, Holmstedt G., Hertzberg T., The physics behind water mist system, Proc. IWMA conference, Rome, Italy 2004.
• [11] Kubica P., Gałaj J., Analiza porównawcza skuteczności rozpylania wody przez wybrane dysze mgłowe, Zeszyty Naukowe SGSP 2004, nr 31.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)