Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Struwit i węglan apatytu jako biogeniczne fazy stałe indukowane do wzrostu przez drobnoustroje

Prywer J., Olszyński M., Sadowski R. R.

Postępy Fizyki

|

2016

|

T. 67, z. 1-2

68--82

PL

Biogeniczne fazy stałe to substancje krystaliczne lub amorficzne, których powstawanie zachodzi w wyniku aktywności organizmów żywych lub w samych organizmach żywych. W tym rozumieniu do biogenicznych faz stałych możemy zaliczyć na przykład kryształy szczawianu wapnia powstające w różnych tkankach roślinnych, czy kryształy magnetytu powstające wewnątrz bakterii i zwierząt. Biogeniczne fazy stałe i procesy ich powstawania zachodzą również w organizmie człowieka. Do procesów fizjologicznych możemy zaliczyć proces tworzenia się minerałów fosforanowych, które stanowią zasadniczy budulec układu kostnego. Przykładem patologicznego tworzenia się biogenicznych faz stałych jest niebezpieczna dla człowieka biomineralizacja naczyń krwionośnych, czy powstawanie kamieni żółciowych i moczowych. W niniejszym artykule staramy się przybliżyć procesy tworzenia się struwitu i węglanu apatytu - głównych komponentów tak zwanych infekcyjnych kamieni moczowych - indukowanych do wzrostu przez odpowiednie drobnoustroje.

2

Monitoring technologiczny w łódzkim systemie wodno-kanalizacyjnym

Prywer J., Piąstka W.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2013

|

nr 144

41--54

PL

Sprawne funkcjonowanie systemu wodno-kanalizacyjnego wymaga monitoringu technologicznego urządzeń w nim zainstalowanych. W artykule przedstawiona została charakterystyka łódzkiego systemu wodno-kanalizacyjnego oraz ogólny opis monitoringu i wizualizacji parametrów pracy jego urządzeń. Omówiono także monitoring i wizualizację procesów produkcji wody na przykładzie wodociągu „Dąbrowa”. Scharakteryzowane zostało również działanie systemu monitoringu technologicznego i wizualizacji pracy łódzkiej sieci wodociągowej i kanalizacyjnej. Ponadto dokonano oceny pewności działania monitoringu technologicznego zainstalowanego w łódzkim systemie wodno-kanalizacyjnym.

EN

Efficient usage of water-sewage systems requires technological monitoring of each at the installed devices. This paper describes a characteristic of water-sewage systems in the city of Łódź, providing an overall description of monitoring and visualization of main attributes of devices. Additionally the monitoring system and visualization of water production processes in “Dąbrowa” water systems is presented. This article also characterizes the water-sewage net in Łódź as well as technical monitoring and visualization of this network. Additionally, efficiency of the technical monitoring of the water-sevage network in Łódź is evaluated.

3

Kto zainwestuje w polski konwerter energii fal? (artykuł dyskusyjny)

Mokwiński M., Pawlak Z., Prywer J.

Energetyka

|

2013

|

nr 2

196-199

PL

W artykule przedstawiono wynalazek pana Zdzisława Pawlaka pozwalający efektywnie wykorzystywać do produkcji energii elektrycznej fale morskie za pośrednictwem tak zwanego konwertera energii, czyli dwustopniowej turbiny typu poprzecznego, zwanej Turbiną Pawlaka. Rozwiązanie zostało opatentowane, ale produkcji nie podjęto. Badania prototypu przeprowadzone na Politechnice Łódzkiej potwierdziły korzystne cechy i osiągi Konwertera Pawlaka. Znane za granicą urządzenia, na przykład Pelamis 2, służące do przetwarzania energii prądów i fal morskich są skomplikowane i bardzo drogie, a przy tym mało efektywne i kłopotliwe w użytkowaniu. Nie są odporne na ruch wahadłowy i zjawisko rezonansu związane z wielkością i częstotliwością falowania mórz. Proponowana Kompaktowa Turbina Pawlaka konwertuje wszystkie długości fal z podobną sprawnością. Ustawiona pomiędzy Pelamisami, a nawet z nimi sprzęgnięta, zwiększy moce konwertowane z tego samego obszaru morza. Turbina kompaktowa jest konstrukcją około 9 razy lżejszą, więc na budowę jej zużyje się około 9 razy mniej materiałów. Przyjmując, że użyte materiały na jej konstrukcję będą lepszej jakości (stale nierdzewne), a więc odpowiednio droższe, Turbina Pawlaka o takiej samej mocy będzie około pięć razy tańsza niż konwerter Pelamis. Przy doborze generatora do nowej turbiny wskazane jest użycie asynchronicznych generatorów o podwojonej wartości mocy z możliwością przeciążania jeszcze o 50%. Pozwoli to, by w miesiącach zimowych konwerter pracował z podwojoną mocą, bo w tych miesiącach, np. w Irlandii, moc fal jest co najmniej dwukrotnie większa od mocy średniej. Manewr taki uzasadnia fakt, że koszt generatorów asynchronicznych jest bardzo niski i nie wpłynie zauważalnie na podwyższenie kosztów projektu. Konwerter Pelamis w takich sytuacjach ogranicza wykorzystywaną moc. Cena handlowa gotowego konwertera Pelamis to około 1 000 000 USD, koszt porównywanego Konwertera Pawlaka to mniej niż 100 000 USD .

EN

Presented is Mr Zdzisław Pawlak's invention allowing effectively make use of sea waves for production of electric energy by means of the so-called energy converter i.e. transverse axis type two-stage turbine called "the Pawlak turbine". The solution was patented but no production has been taken up so far. Prototype investigations carried out at Politechnika Łódzka confirmed advantageous features and results obtained by Pawlak's Converter. The well-known abroad installations like Pelamis-2, serving the energy convertion of sea currents and waves, are complex and very expensive as well as hardly effective and uncomfortable to use. They are not resistant to swinging motion and resonance phenomenon connected with magnitude and frequency of sea waving. The proposed Pawlak Compact Turbine converts all sea wave lengths with the same efficiency. Situated among the Pelamises, and even coupled with them, will increase wave energy converted from the same sea area. The compact turbine is a construction around 9 times lighter than a Pelamis, so 9 times smaller amount of materials will have to be used. Assuming that these materials will be of a better quality (stainless steel) so more expensive respectively, the Pawlak turbine of the same output power will be about 5 times cheaper than a Pelamis converter. When choosing the adequate generators for that new turbine it is advisable to use asynchronous generators with possibility to overload them for another 50%. It will enable working with double power in winter months as - e.g. in Ireland - the wave power then is at least doubled in comparison with the normal generated power mean value. Such solution can be justified by the fact that the cost of asynchronous generators is very low and will not have much influence on rising of the project costs - the Pelamis converter in such situations is limiting the power capacity. And yet another fact - commercial price of a ready-to-work Pelamis converter amounts to 1 000 000 USD while the one of the comparable Pawlak converter is less than 100 000 USD.

4

Poprawa sprawności sprężarek przez zastosowanie powietrza mgłowego

Prywer J.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2012

|

nr 141

61-72

PL

Chłodzenie powietrza zwiększa sprawność sprężarek. Może być ono zrealizowane poprzez chłodzenie międzystopniowe lub zastosowanie powietrza mgłowego. W tym drugim przypadku proces sprężania staje się podobny do izotermicznego, gdyż ciepło wytwarzane w procesie sprężania zostaje zużyte na podgrzanie i odparowanie kropel oraz podgrzanie pary do temperatury mieszaniny dwufazowej. W referacie przedstawiona została krótko problematyka wytwarzania powietrza mgłowego oraz jego zastosowania do chłodzenia sprężarek przepływowych i objętościowych.

EN

Air cooling increases the compressor efficiency. It can be achieved through interstage cooling or an application of water mist. In the second case, compression becomes similar to the isothermal process as the heat generated in the compression process is used to heat up and vaporize droplets and to heat the vapor up to the two-phase mixture temperature. The problems related to generation of water mist and its application to cool centrifugal and volumetric compressors are described in brief.

5

Od bakterii do kamienia moczowego, czyli o biomineralizacji mineralnych składników moczu w warunkach in vitro

Prywer J.

Postępy Fizyki

|

2012

|

T. 63, z. 2

78-88

PL

Minerałem jest każda faza krystaliczna lub amorficzna powstała w naturze o ściśle określonej i powtarzalnej charakterystyce fizykochemicznej. Natomiast minerał będący produktem przyrody ożywionej nazywamy biominerałem, a proces jego powstawania biomineralizacją. W tym rozumieniu do procesów biomineralizacji możemy zaliczyć, na przykład, proces tworzenia się kryształów szczawianu wapnia w różnych tkankach roślinnych lub proces mineralizacji kryształów magnetytu wewnątrz bakterii i zwierząt. Procesy biomineralizacji zachodzą również w organizmie człowieka. Do procesów fizjologicznych możemy zaliczyć proces tworzenia się minerałów fosforanowych, które stanowią zasadniczy budulec układu kostnego. Przykładem patologicznej mineralizacji jest niebezpieczna dla człowieka biomineralizacja naczyń krwionośnych, czy powstawanie kamieni żółciowych i moczowych. W niniejszym artykule staramy się przybliżyć procesy biomineralizacji ze szczególnym uwzględnieniem biomineralizacji infekcyjnych kamieni moczowych. Omawiamy kilka z najciekawszych zjawisk towarzyszących powstawaniu tych kamieni. Niektóre z nich wydają się występować tylko w obecności odpowiednich bakterii.

EN

Mineral is defined as every crystalline or amorphous phase created in nature with strictly determined and repeatable physicochemical characterization. However, mineral being a product of the animated nature we denote biomineral, and the process of its formation we denote biomineralization. According to this understanding the biomineralization processes include, for example, the formation of calcium oxalate crystals in different plant tissues or the mineralization process of magnetite crystals inside different bacteria and animals. Biomineralization processes occur also in human organisms. Such physiological processes include the formation of phosphate minerals in human body, which are the main building material of bone system. There exist also the so called pathological biomineralization. The dangerous for people biomineralization of blood vessels or urinary and gall stones are the examples of pathological biomineralization. In the present article we try to explain biomineralization processes paying particular attention to biomineralization infectious urinary stones, and we discuss some of the most interesting phenomena accompanying the formation of these stones which seem to appear only in the presence of appropriate bacteria.

6

Wykorzystanie energii kinetycznej ścieków w zbiorczym kanale odpływowym grupowej oczyszczalni w Łodzi do celów elektroenergetycznych za pomocą pionowej turbiny typu poprzecznego

Mokwiński M., Prywer J.

Energetyka

|

2012

|

nr 2

77-84

PL

Płynąca struga cieczy niesie ze sobą potencjał energetyczny warty wykorzystania w gospodarce. Moc hydrauliczna cieku jest rozproszona w całym przekroju poprzecznym strugi. Zależy ona średniej prędkości strugi, gęstości cieczy oraz przekroju poprzecznego strugi. Konstruktor turbin wykorzystujących energię kinetyczną płynącego cieku ma przed sobą nie lada wyzwanie wynikające z ograniczeń technicznych w postaci zmiennej jego głębokości i szerokości oraz niewielkiej prędkości przepływu – z reguły od 0,5 do 2 m/s. Najprostszy przypadek siłowni wykorzystującej energię kinetyczną przepływającej strugi ścieków zachodzi w otwartym kanale o prostokątnym przekroju poprzecznym.W artykule przedstawiono analizę zastosowania do celów elektroenergetycznych turbiny wodnej typu poprzecznego o pionowej osi obrotu w zbiorczym kanale odpływowym Grupowej Oczyszczalni Ścieków w Łodzi, który ma prostokątny przekrój poprzeczny. Model takiej turbiny był wcześniej przebadany doświadczalnie w tunelu aerodynamicznym przez Jerzego Prywera i Stanisława Kuczewskiego.

EN

The flowing stream of a liquid carries potential energy worth of utilization for the state’s economy. Hydraulic power of the water stream is dissipated in the entire stream cross-section. It depends on the average stream speed, the density of the liquid and the stream cross-section. A constructor of turbines utilizing kinetic energy of flowing water is facing a challenge resulting from technical limitations in the form of variable depth and width of the stream and its low flow rate - usually between 0.5 to 2 m/s. The simplest example is a power plant using kinetic energy of a passing waste stream, placed at an open sewage channel of rectangular cross-section. Presented is the application analysis, for the purpose of electric power generation, of the vertical-shaft water turbine working at the rectangular cross-section bulk outlet channel of the group waste-water treatment plant in Łódź. A model of such turbine was previously tested experimentally in a wind tunnel by Jerzy Prywer and Stanisław Kuczewski.

7

Drop size distribution in the spray cone of jet-swirl atomizers

Prywer J., Opara T., Opara K.

Silniki Spalinowe

|

2007

|

R. 46, nr SC2

135-141

EN

This paper presents the design of jet-swirl atomizers with swirling grooves and results of drop size spectrum measurements with particular interest in the modal (most often) drop size diameter. Further discussion concentrates on the relationships between droplets size, pressure drop, position in the spray cone angle, and geometric factor that comprises the parameters describing the whole atomizer (a body and an insert) – K'g .

8

Droplet size dispersion in the spray cone of jet-swirl atomizers

Prywer J., Opara T., Opara K.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 4

357-364

EN

The burning process in the combustion engines strongly depends on the quality of atomization; hence the microstructure of the atomized fuel is an important factor for designers. Jet-swirl atomizers spray fuel into a wide cone of directions, as quite small droplets, which ensures effective burning. In some applications (e.g. turbine engines) it is important to guarantee that a certain portion of mass of the fuel is atomized in droplets of diameters lower to a fixed critical value Dk. This can be done by creating a quasi-monodispersive distribution of small droplets. The paper presents the results of experimental and statistical investigations into the microstructure of aerosols, with particular interest in the relative standard deviation of droplets diameters d and its relations with the mass portion of droplets of diameters greater the critical value Dk. Diagram of flow through a jet-swirl atomizer with swirling grooves, relative radius is the ratio of radius at which measurements were made, to the spray cone radius, log-normal distribution fitted to a typical experimental data set and the corresponding mass distribution, log-normal distribution fitted to a typical experimental data set and the corresponding mass distribution, Dependence of the mass carried by droplets are illustrated in the paper.

9

Wpływ parametrów konstrukcyjnych rozpylaczy strumieniowo-wirowych na ich właściwości

Prywer J.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2003

|

Z. 317

5-236

PL

Rozpylacz strumieniowo-wirowy jest urządzeniem stanowiącym funkcjonalne połączenie wtryskiwaczy strumieniowych i wirowych. W typowych warunkach pracy dyspergatorów strumieniowo-wirowych dochodzi do oddziaływania na siebie dwóch strug tej samej - lub różnych - cieczy, to jest -płynącej jako wewnętrzna - niezawirowanej strugi osiowej i - przepływającej jako zewnętrzna - zawirowanej strugi pierścieniowej (helikoidalnej). W przypadku dwóch różnych cieczy rozpylacz strumieniowo-wirowy pełni także funkcje mieszacza. Wzajemne oddziaływanie obu strug cieczy na siebie jest bardzo ważne, gdyż pozwala wykorzystywać cechy zarówno wtryskiwacza wirowego, jak i strumieniowego oraz wpływa na parametry rozpylonej strugi cieczy wytworzonej przez ten typ dyspergatora. Stwarza to możliwość uzyskania równomiernego rozpylania, koniecznego szczególnie we wszystkich tych urządzeniach, w których wymagana jest bardzo dobra wymiana ciepła i masy między kroplami rozpylonej cieczy i otaczającym je ośrodkiem. Spotykane są różne odmiany konstrukcyjne wtryskiwaczy strumieniowo--wirowych. Największe zastosowanie praktyczne - ze względu na łatwość wykonania poszczególnych elementów dyspergatora oraz poprzez odpowiedni ich dobór na możliwość prostej zmiany jego właściwości (parametrów) - ma rozpylacz strumieniowo-wirowy z ukośnymi kanałami zawirowującymi. Ze stanu wiedzy w dziedzinie wtryskiwaczy strumieniowo-wirowych wynika, że złożone zjawiska występujące podczas przepływu cieczy przez te urządzenia nie zostały dotąd dostatecznie poznane ani od strony teoretycznej, ani od strony eksperymentalnej. W niniejszej pracy przedstawiona została zarówno metodyka obliczeń podstawowych makroparametrów strugi kropel wytwarzanej przez dyspergatory tego typu, jak i wyniki ich obszernych badań eksperymentalnych. Zaprezentowana metodyka obliczeń rozpylaczy strumieniowo-wirowych obejmuje analityczne wyznaczanie parametrów niezbędnych do ich zaprojektowania, to jest współczynnika wypływu μ i kąta rozpylenia φ, a więc tych samych parametrów, które określane są w przypadku obliczania dyspergatorów wirowych. Przyjęcie założeń, w tym hiperbolicznego rozkładu składowej obwodowej u prędkości cieczy w kanale wylotowym wtryskiwacza, pozwoliło na otrzymanie zależności opisującej współczynnik wypływu μ i kąta rozpylenia φ zarówno w przypadku cieczy nielepkiej, jak i przy przepływie cieczy lepkiej. Rozpylacz wirowy jest szczególnym przypadkiem dyspergatora strumieniowo-wirowego, w którym brak jest strugi osiowej. Po uwzględnieniu faktu nie występowania tej strugi związki - wynikające z przedstawionej metodyki obliczeń wtryskiwaczy strumieniowo-wirowych - określające wskaźnik geometryczny i współczynnik wypływu przy przepływie cieczy nielepkiej przekształcają się w - znane z literatury - wzory dotyczące rozpylaczy wirowych. Badaniom eksperymentalnym poddano 201 wersji konstrukcyjnych dyspergatora strumieniowo-wirowego z ukośnymi kanałami zawirowującymi. Podczas badań doświadczalnych wtryskiwacze zasilane były wodą wodociągową o temperaturze ∼ 17 °C, a proces rozpylania zachodził w powietrzu atmosferycznym. Na podstawie przeprowadzonych badań eksperymentalnych określono wpływ parametrów konstrukcyjnych rozpylacza strumieniowo-wirowego z ukośnymi kanałami zawirowującymi oraz przepływowych (spadku ciśnienia cieczy Δp we wtryskiwaczu) na: - charakterystykę przepływową, - współczynnik wypływu, - zredukowaną znamionową liczbę przepływu, - kąt rozpylenia, - promieniowy rozkład gęstości zraszania, - średnie i maksymalne średnice widma kropel. Zależności aproksymujące uzyskane w oparciu o rezultaty z przeprowadzonych badań doświadczalnych - w powiązaniu ze związkami określającymi wielkości w nich występujące - dają konstruktorom narzędzie umożliwiające zaprojektowanie rozpylacza strumieniowo-wirowego z ukośnymi kanałami zawirowującymi, który zapewniał będzie żądane parametry. W pracy zamieszczone zostały również wykresy pozwalające praktycznie wykorzystywać otrzymane relacje aproksymujące. W celu weryfikacji przedstawionej metodyki obliczeń wtryskiwaczy strumieniowo-wirowych dokonano porównania wartości współczynnika wypływu i kąta rozpylenia wyznaczonego analitycznie z rezultatami otrzymanymi na podstawie badań eksperymentalnych. Z porównania tego wynika, że wartości współczynnika wypływu i kąta rozpylenia uzyskane analitycznie zarówno dla cieczy nielepkiej (μh i φh), jak i lepkiej (μp i φp) odbiegają od wartości otrzymanych w oparciu o rezultaty z badań doświadczalnych (μ i φ). Różnice występujące między tymi parametrami wyznaczonymi na drodze analitycznej i eksperymentalnej wynikają z założeń przyjętych w przedstawionej metodyce obliczeń. Spowodowało to konieczność wprowadzenia do niej stosownych mnożników poprawkowych. W wyniku tego otrzymano analitycznie dla cieczy lepkiej skorygowany współczynnik wypływu μp', i skorygowany kąt rozpylenia φp'. Porównanie przebiegu linii aproksymujących rezultaty uzyskane z obliczeń skorygowanego współczynnika wypływu μp' i linii aproksymujących rezultaty wyznaczenia współczynnika wypływu μ na podstawie badań eksperymentalnych oraz porównanie rozrzutu wyników, gdy parametr ten określany jest analitycznie i doświadczalnie, pozwala na stwierdzenie, że wyznaczony na podstawie metodyki obliczeń skorygowany współczynnik μp' i otrzymany z badań eksperymentalnych współczynnik μ, są prawie identyczne (μp' ≈ φ). Natomiast porównanie przebiegu linii aproksymujących wyniki uzyskane z obliczeń skorygowanego kąta rozpylenia φ'p i linii aproksymujących rezultaty wyznaczenia kąta wierzchołkowego stożka rozpylonej strugi cieczy φ na drodze badań eksperymentalnych oraz porównanie rozrzutu wyników, gdy parametr ten określany jest analitycznie i doświadczalnie, pozwala na stwierdzenie, że wyznaczony na podstawie metodyki obliczeń skorygowany kąt rozpylenia φ'p i otrzymany z badań eksperymentalnych kąt φ są identyczne (φ'p = φ). Biorąc powyższe pod uwagę można przyjąć, że po wprowadzeniu mnożników poprawkowych przedstawiona metodyka obliczeń podstawowych makroparametrów dyspergatorów strumieniowo-wirowych z ukośnymi kanałami zawirowującymi pozwala na wyznaczanie dla cieczy lepkiej z dobrą dokładnością zarówno współczynnika wypływu μ'p, jak i kąta rozpylenia φ'p. Reasumując można stwierdzić, że podane w niniejszej pracy zależności aproksymujące i zamieszczone wykresy - wynikające z przeprowadzonych obszernych badań eksperymentalnych - zapewniają: - narzędzie umożliwiające konstruktorom zaprojektowanie dyspergatora strumieniowo-wirowego z ukośnymi kanałami zawirowującymi, wytwarzającego rozpyloną strugę cieczy o założonych parametrach; - możliwość bezpośredniego wyznaczania z dobrą dokładnością wszystkich parametrów rozpylonej strugi cieczy dla każdego wykonanego już wtryskiwacza tego typu. Skorygowana metodyka obliczeń podstawowych makroparametrów rozpylaczy strumieniowo-wirowych z ukośnymi kanałami zawirowującymi może być natomiast praktycznie wykorzystywana do wyznaczania dla cieczy lepkiej zarówno współczynnika wypływu, jak i kąta rozpylenia.

EN

A jet-swirl atomizer is a device that combines the functions of jet and swirl atomizers. Under typical operating conditions of jet-swirl atomizers, two jets of the same liquid or different liquids interact with each other, i.e. an axial unswirled jet flowing as the internal one interacts with an annular (helicoidal) swirled jet that flows as the external one. In the case of two various liquids, a jet-swirl atomizer plays also the role of a mixer. The interaction between the jets is very important as it allows for taking advantage of properties of both the jet atomizer and the swirl one and it affects the parameters of the atomized liquid jet thus produced by this type of atomizers. It results in a possibility of obtaining uniform atomization that is necessary in all these devices in which a very good exchange of heat and mass between droplets of the atomized liquid and the surrounding medium is required. Various design versions of jet-swirl atomizers can be met. The most often used type in practical applications - owing to good feasibility of individual elements and simplicity of changing its properties (parameters) by a proper selection of these elements - is a jet-swirl atomizer with diagonal swirling grooves. It follows from the present state of knowledge on jet-swirl atomizers that complex phenomena occurring during a flow of the liquid in these devices have not been recognized yet sufficiently enough either from the theoretical or experimental point of view. In the present study, both the calculation method of basic macroparameters of a jet of droplets generated by atomizers of this sort and the results of their extensive experimental investigations have been presented. The presented calculation method of jet-swirl atomizers comprises analytical determination of parameters that are necessary to design these atomizers, i.e. the discharge coefficient μ and the spray angle φ, that is to say, the same parameters that are determined when swirl atomizers are calculated. Certain assumptions, including a hyperbolic distribution of the peripheral velocity component u of the liquid in the atomizer discharge orifice, have allowed for obtaining the relation that describes the discharge coefficient μ and the spray angle φ both for the inviscid and viscous liquid flow. A swirl atomizer is a special case of the jet-swirl atomizer in which there is no axial jet. If the fact that this jet does not occur is taken into account, then the relations which follow from the calculation method presented for jet-swirl atomizers and which determine the geometric factor and the discharge coefficient for an inviscid liquid flow transform into the well-known from the literature formulas for swirl atomizers. The experimental investigations were carried out for 201 design versions of the jet-swirl atomizer with swirling grooves. During the tests, the atomizers were supplied with municipal water of the temperature ~ 17 °C and the atomization process took place in the atmospheric air. On the basis of the conducted experimental investigations, an influence of the design parameters of the jet-swirl atomizer with diagonal swirling grooves and of its flow parameters (liquid pressure drop Δp in the atomizer) on: - flow characteristics, - discharge coefficient, - reduced rated flow number, - spray angle, - radial distribution of spray density, - mean and maximum diameters of the droplet spectrum has been investigated. The approximating relations obtained on the basis of the experimental investigation results - in connection with the relations that determine the quantities occurring in them - provide design engineers with a tool that allows for designing a jet-swirl atomizer with diagonal swirling grooves that will satisfy the required parameters. The diagrams that enable the practical application of the approximating relations are included in the study as well. In order to verify the presented calculation method of jet-swirl atomizers, a comparison of values of the discharge coefficient and the spray angle determined analytically with the results of the experimental investigations has been made. It follows from this comparison that values of the discharge coefficient and the spray angle obtained analytically both for an inviscid (μh and φh) and viscous (μp and φp) liquid differ from values obtained on the basis of the results of the experimental investigations (μ and φ). The differences in the parameters determined analytically and experimentally result from the assumptions made in the calculation method used. It has caused a necessity of the introduction of appropriate correction factors in the calculation method. As a result, the corrected discharge coefficient μ'p and the corrected spray angle φ'p, have been obtained analytically for a viscous liquid. A comparison of the lines that approximate the calculation results of the corrected discharge coefficient μ'p and the lines that approximate the results of the experimental determination of the discharge coefficient μ and a comparison of the scatter of the results when this parameter is determined analytically and experimentally allow for stating that the corrected coefficient μ'p determined on the basis of calculations and the experimentally obtained coefficient u are almost identical (μ'p ≈ μ).On the other hand, a comparison of the lines approximating the calculation results of the corrected spray angle φ'p and the lines approximating the results of the experimental determination of the spray cone angle φ and a comparison of the scatter of the results when this parameter is determined analytically and experimentally allow for stating that the corrected spray angle φ'p calculated and the spray angle φ obtained experimentally are identical (φ'p=φ). Taking into consideration the above-mentioned, it can be assumed that after the introduction of correction factors, the presented calculation method of basic macroparameters of jet-swirl atomizers with swirling grooves allows for determination of both the discharge coefficient μ'p and the spray angle φ'p with a good accuracy for a viscous liquid. To sum up, it can be stated that the approximating relations and the diagrams included in the present study, which follow from the conducted extensive experimental investigations, provide: - a tool that allows design engineers to design a jet-swirl atomizer with swirling grooves that generates an atomized liquid jet characterized by the assumed parameters, - a possibility of direct determination of all parameters of the atomized liquid jet with a good accuracy for all atomizers of this sort already manufactured. The corrected method of calculations of basic macroparameters of jet-swirl atomizers with swirling grooves can be thus employed in practice to determine both the discharge coefficient and the spray angle for a viscous liquid.

10

On the interrelation between crystal morphology and its geometry

Prywer J.

Scientific Bulletin. Physics / Lodz University of Technology

|

2003

|

Vol. 23

43-57

EN

The morphological variety of crystal habits is due to differences in relative growth rates of faces of which the crystal is composed. However, if the faces grow equally fast, the sizes of faces are not the same. The sizes of faces, in such a case, are determined by crystal geometry represented by interfacial angles. The largest crystal faces are those, which form interfacial angles α + γ close to Π. The results show that the crystal geometry plays a big role, bigger than it was thought so far, in the formation of final crystal habit.

PL

Zróżnicowanie morfologiczne kryształu jest funkcją względnych prędkości wzrostu ścian, które tworzą ten kryształ. W przypadku, gdy wszystkie ściany rosną jednakowo szybko, wielkości poszczególnych ścian nie są takie same i zależą od kątów dwuściennych, czyli od geometrii kryształu. W takim przypadku ścianami morfologicznie najważniejszymi są ściany, dla których suma kątów dwuściennych α + γ jest bliska Π. Jeśli ściany kryształu rosną z różnymi prędkościami, ścianami najważniejszymi morfologicznie nie zawsze są ściany wolno rosnące. Ściany, dla których suma kątów dwuściennych α + γ jest bliska Π mogą istnieć w pokroju nawet, jeśli rosną szybciej niż ściany sąsiednie. Natomiast ściany, które rosną wolniej od jednej ze ścian sąsiednich mogą nie pojawiać się w pokroju w ogóle. Wyniki przedstawionej w pracy analizy wskazują, że ścianami tworzącymi kryształ nie koniecznie muszą być ściany wolno rosnące oraz, że geometria kryształu odgrywa ważną rolę w kształtowaniu się ich morfologii.

11

Obliczanie podstawowych makroparametrów rozpylaczy strumieniowo-wirowych

Prywer J.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2000

|

T. 21, z. 3

587-611

PL

Omówiono konstrukcję rozpylaczy strumieniowo-wirowych, scharakteryzowano parametry strugi rozpylonej cieczy oraz przedstawiono sposób wyznaczania współczynnika wypływu i kąta rozpylenia tego typu rozpylacza dla cieczy nielepkiej przy założeniu hiperbolicznego rozkładu prędkości obwodowej w jego kanale wylotowym. Obliczanie wszelkich rozpylaczy sprowadza się bowiem głównie do analitycznego wyznaczenia tych dwóch wielkości. Wpływ lepkości uwzględniono, wprowadzając zredukowane straty ciśnienia w rozpylaczu.

EN

A structure of jet-swirl atomizers has been shown, parameters of the atomized liquid jet have been characterized and a way of determination of the discharge coefficient and the spray angle of this type of atomizers have been presented for in viscid liquid on the assumption of the hyperbolic distribution of the peripheral velocity in the atomizer discharge orifice. The method of calculation of all atomizers generally consists in analytical determination of these two quantities. An influence of viscosity has been taken into account by introducing reduced pressure losses in the atomizer.