Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Evaluation of the Parameters of the Dispersed Stream Generated by Various Types of Water Nozzles

Wąsik Wiktor

Safety & Fire Technology

|

2023

|

Vol. 61, iss. 1

32--52

EN

Purpose: The purpose of the research was to determine the parameters of the micro- and macro-structure of the streams generated by nozzles of different types, and to identify potential applications of the tested water nozzles, including firefighting and air pollution removal. Project and methods: TF6 FCN, TF6 V, NF 15 and CW 50 water nozzles were tested. At supply pressures of 0.2 MPa, 0.4 MPa and 0.6 MPa, the basic parameters of micro- and macrostructure of the streams were measured and determined: flow rate, spray angle, mass distribution of liquid on the surface (spray intensity), non-uniformity of spray density distribution, and average droplet diameters and spray spectrum. A sputter spectrum analyser, using the photoelectric method, was used to determine the microstructural parameters of the stream. Results: The tested nozzles generated dispersed streams with different parameters. Among the analysed nozzles, the highest degree of dispersion was obtained for the TF 6 FCN sample, whose average Sauter mean diameter (SMD) reached a value of 217.3 µm. In comparison, for the NF15 nozzle, this parameter was 945 µm. The spray spectra indicate a high homogeneity of water dispersion in the stream produced by the nozzles TF 6 FCN and CW 50. From the distribution of mass sprinkling density, the CW 50 nozzle shows the greatest uniformity of spraying. At the same time, however, it reports a small amount of water, since the value of the spray density for this product did not exceed 100 g/( m2 · s), while for the NF 15 nozzle it was more than 2,700 g/( m2 · s). The obtained spray angles were close to those declared by the nozzle manufacturer. In the tests of all samples, a slight effect of supply pressure on the values of this parameter was observed. Conclusions: Among other things, the tests made it possible to conclude that in the range of supply pressures of 0.2÷0.6 MPa, the values of disperse angle and spray area of the analysed nozzles were constant or the recorded differences were insignificant. In addition, it was determined that in the case of nozzles with full spray cones, an increase in supply pressure (within the range of declared operating values) has little effect on changing the parameters of the micro- and macro-structure of the stream. The conducted tests showed the potential use of two nozzles (TF6 FCN, CW 50) in low-pressure fog extinguishing systems producing fog with SMD droplet diameters > 200 µm. For the absorption of hazardous substances, it is recommended.

PL

Cel: Celem badań było określenie parametrów mikro- i makrostruktury strumieni wytwarzanych przez dysze różnego typu oraz wskazanie potencjalnych zastosowań badanych dysz wodnych, w tym do gaszenia pożarów i usuwania zanieczyszczeń z powietrza. Projekt i metody: Badaniom poddano dysze wodne TF6 FCN, TF6 V, NF 15 oraz CW 50. Przy ciśnieniu zasilania równym 0,2 MPa, 0,4 MPa oraz 0,6 MPa zmierzono i wyznaczono podstawowe parametry mikro- i makrostruktury strumieni: natężenie przepływu, kąt rozpylenia, rozkład masowy cieczy na powierzchni (intensywność zraszania), nierównomierność rozkładu gęstości zraszania oraz średnie średnice kropel i widmo rozpylenia. Do określenia paramentów mikrostrukturalnych strumienia zastosowano analizator widma rozpylenia, wykorzystujący metodę fotoelektryczną. Wyniki: Badane dysze generowały strumienie rozpylone o różnych parametrach. Wśród analizowanych dysz największy stopień dyspersji uzyskano dla próbki TF 6 FCN, której średnia średnica Sautera (SMD) dochodziła do wartości 217.3 µm. Dla porównania w przypadku dyszy NF15 parametr ten wynosił 945 µm. Widma rozpylenia wskazują na dużą jednorodność dyspersji wody w strumieniu wytworzonym przez dysze: TF 6 FCN i CW 50. Z rozkładu masowej gęstości zraszania wynika, że dysza CW 50 wykazuje największą równomierność zraszania. Jednocześnie podaje ona jednak małą ilość wody, ponieważ wartość gęstości zraszania dla tego wyrobu nie przekroczyła 100 g/(m2 · s), podczas gdy dla dyszy NF 15 wynosiła ona ponad 2700 g/(m2 · s). Uzyskane kąty rozpylenia były zbliżone do deklarowanych przez producenta dysz. W badaniach wszystkich próbek zaobserwowano niewielki wpływ ciśnienia zasilania na wartości tego parametru. Wnioski: Przeprowadzone badania pozwoliły stwierdzić m.in., że w przedziale ciśnień zasilania 0,2÷0,6 MPa wartości kąta rozpylenia oraz powierzchni zraszania analizowanych dysz były stałe lub zarejestrowane różnice była nieznaczne. Dodatkowo ustalono, że w przypadku dysz o pełnych stożkach zraszania wzrost ciśnienia zasilania (w zakresie deklarowanych wartości pracy) ma mały wpływ na zmianę parametrów mikro- i makrostruktury strumienia. Przeprowadzone badania wykazały możliwości potencjalnego zastosowania dwóch dysz (TF6 FCN, CW 50) w niskociśnieniowych mgłowych systemach gaśniczych wytwarzających mgłę o średnicy kropel SMD > 200 µm. Do celów absorpcji substancji niebezpiecznych rekomenduje się zastosowanie dysz o dużym kącie rozpylenia i pełnym stożku zraszania, które – jak pokazały testy – wytwarzają jednorodne strumienie o małej średnicy kropel.

2

Metody poprawy efektywności procesu rozpylania w nebulizatorach pneumatycznych

Matuszak M., Ochowiak M., Włodarczak S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 3

90--91

PL

Omówiono metody poprawy efektywności procesu rozpylania w nebulizatorach pneumatycznych. Skupiono się na podniesieniu temperatury rozpylanej cieczy oraz dodatkowym napowietrzaniu cieczy w naczyńku nebulizacyjnym. Połączenie tych dwóch efektów w znaczący sposób przyczyniło się do zmniejszenia średniej średnicy kropli, a charakter aerozolu stał się bardziej monodyspersyjny. Ponadto określono wpływ objętościowego natężenia przepływu gazu na proces atomizacji.

EN

The paper discusses methods to improve the efficiency of atomization process in pneumatic nebulizers. The studies were directed on increasing the temperature of sprayed liquid and additional aeration of liquid in the nebulizer cup. Combination of these two effects significantly contributes to the decrease of mean droplet diameter and simultaneously the character of aerosol becomes more monodisperse. In addition, the effect of gas volumetric flow rate on the atomization process was determined.

3

Wpływ właściwości cieczy na rozpylanie w inhalatorach medycznych

Broniarz-Press L., Matuszak M., Ochowiak M., Włodarczak S., Zajcher A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2014

|

Nr 4

221--222

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań rozpylania wodnych roztworów gliceryny o stężeniu 25÷70% wag. oraz alkoholu etylowego o stężeniu od 5% do 60% obj. w inhalatorach medycznych. Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych i analizę wpływu lepkości, napięcia powierzchniowego oraz konstrukcji inhalatora na wielkość kropel, ich rozkłady liczbowe oraz średnią średnicę kropli. Wykazano, że zarówno lepkość, jak i napięcie powierzchniowe oraz konstrukcja rozpylacza w istotny sposób wpływają na wielkości zastępczej średnicy kropli.

EN

The paper describes research results dealing with the atomization of glycerol aqueous solutions of concentration range of 25÷70% by mass and ethyl alcohol of concentration from 5% to 60% vol. in medical inhalers. The results of experimental studies and the analysis of effect of viscosity, surface tension and inhaler design on droplet size, droplet size histogram and mean droplet diameter are presented. It was shown that both viscosity and surface tension as well as atomizer design significantly affect the droplet size diameter.

4

Wpływ lepkości cieczy na proces rozpylania w inhalatorach medycznych

Broniarz-Press L., Ochowiak M., Markuszewska M., Włodarczak S.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2013

|

Nr 4

291--292

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań rozpylania wody oraz wodnych roztworów gliceryny w inhalatorze medycznym. Przeprowadzono analizę wpływu lepkości na wielkość kropel, ich rozkłady ilościowe oraz średnią średnicę kropli. Stwierdzono, że lepkość w istotny sposób wpływa na wielkości zastępczej średnicy kropli. Wykazano także, że ze wzrostem stężenia gliceryny wzrasta udział kropel o większych średnicach, a widmo rozpylenia ulega rozszerzeniu.

EN

Research results dealing with atomization of water and aqueous solutions of glycerol in a medical inhaler are presented in the paper. Analysis of influence of viscosity on the droplet size, droplet size histograms and mean droplet diameter was carried out. It was proved that viscosity affected significantly the droplet size diameter. For higher glycerol concentration, the fraction of droplets with a larger diameter increases and the droplet size histogram ii wider.

5

Ekologiczny aspekt kształtowania własności strugi rozpylanego paliwa w silniku wysokoprężnym

Kuszewski H., Szlachta Z.

Problemy Eksploatacji

|

2002

|

nr 1

163-173

PL

W artykule przedstawiono najważniejsze parametry strugi rozpylanego paliwa decydujące o tworzeniu mieszaniny palnej w silniku wysokoprężnym. Omówiono wpływ czynników związanych z wtryskiem paliwa na własności strugi. Zwrócono uwagę na wpływ parametrów strugi rozpylanego paliwa na ekologię silnika.

EN

Article presents main parameters of fuel spray which are determinant of diesel engine fuel-air mixture. The influence of fuel injection factors on fuel spray properties was discussed. Attention was paid to influence of fuel spray properties on engine ecology.