Рис. 7. Динамика процесса форми-
рования диаметра капель вдоль ка-
нала форсунок (кривые
1
и
2
— см.
рис. 4)
лишь крупных капель диаметром
около 200 мкм, причем распределе-
ние этих капель относительно равно-
мерно по всей длине щели. В пленоч-
ной форсунке с газификацией плен-
ки жидкости (кривая
б
, см. рис. 7)
происходит образование капель диа-
метром около 40. . . 50 мкм, что су-
щественно повышает эффективность
процесса распыливания.
Численно моделировался про-
цесс функционирования пленочной
форсунки с газификацией плен-
ки жидкости и конструктивными
параметрами:
Φ
ж
= 0
,
007
м,
l
кан
= 0
,
007
м,
Φ
в
= 0
,
007
м,
l
ф
= 0
,
015
м. На рис. 8 показана
динамика процесса функционирова-
ния пленочной форсунки с газификацией пленки жидкости при по-
даче струи жидкости (воды) и воздуха под углом
45
о
с параметрами
P
вх. ж
= 250
Па,
G
= 40
,
1
∙
10
−
6
м
3
/с,
k
ж
= 7
,
15
и параллельной подаче
струи воздуха с параметрами
P
вх. в
= 360
Па,
k
в
= 1
,
4
, в виде поля
массовых скоростей.
В процессе установления течения в пленочных форсунках с га-
зификацией пленки жидкости в начале процесса функционирования
происходит запирание центрального канала струей воздуха, что обу-
словлено более высоким значением давления в струе воздуха (зона I,
см. рис. 8). Эта особенность процесса функционирования пленочных
форсунок с газификацией пленки жидкости включает механизмы “за-
топленных струй” [5], характеризующихся взаимным проникновением
струй с различным химическим составом. Распределение давления и
чисел Маха в пленочных форсунках представлено на рис. 9 и 10.
В результате анализа распределения давления в пленочных фор-
сунках с газификацией пленки жидкости выявили (рис. 9), что вслед-
ствие касательного взаимодействия струи жидкости со струей воздуха
в канале смешивания образуется пульсирующая зона повышенного
давления и температуры. Расчетным путем было установлено, что да-
вление в этой зоне (при указанных исходных данных) может дости-
гать значений более 6500 Па. Это приводит [5, 14] к образованию в
канале смешивания процессов кавитации, которые разрушают струю
жидкости на капли и, при определенных условиях, могут привести к
“вскипанию” воды в периферийной части струи жидкости, соприка-
сающейся со струей воздуха. Существенные отличия в распределении
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 5 41
