Сопло - Nozzle

Насадка для воды
Центральное круговое орошение спринклер насадки, используемые в обрезать орошение
Аппликатор с поворотным механизмом вращения
Спринклер с поворотным аппликатором End Gun

А сопло это устройство, предназначенное для управления направлением или характеристиками жидкость поток (особенно для увеличения скорости), когда он выходит (или входит) в закрытую камеру или трубка.

Сопло часто представляет собой трубу или трубку с различной площадью поперечного сечения, и ее можно использовать для направления или изменения потока жидкости (жидкость или же газ ). Сопла часто используются для управления скоростью потока, скоростью, направлением, массой, формой и / или давлением потока, выходящего из них. В сопле скорость жидкости увеличивается за счет энергии ее давления.

Типы

Jet

А газовая струя, струя жидкости, или же гидро струя сопло, предназначенное для выброса газа или жидкости в виде когерентного потока в окружающую среду. Газовые форсунки обычно встречаются в газовые плиты, духовки, или же барбекю. Газовые форсунки обычно использовались для свет до развития электрический свет. Другие типы струй жидкости находятся в карбюраторы, где гладко калиброванные отверстия используются для регулирования потока топливо в двигатель, и в джакузи или же курорты.

Еще один специализированный самолет - это ламинарный струя. Это струя воды, которая содержит устройства для сглаживания давления и потока и дает ламинарный поток, как следует из названия. Это дает лучшие результаты для фонтаны.

Пенная струя - это другой тип струи, в которой вместо газа или жидкости используется пена.

Насадки, используемые для кормления горячий взрыв в доменная печь или же ковать называются фурмы.

Форсунки также используются в больших помещениях, где распределение воздуха через потолочные диффузоры невозможно или нецелесообразно. Диффузоры, в которых используются струйные сопла, называются струйными диффузорами, и они будут расположены в областях боковой стенки для распределения воздуха. При изменении разницы температур приточного воздуха и воздуха в помещении поток приточного воздуха отклоняется вверх для подачи теплого воздуха или вниз для подачи холодного воздуха.[1]

Высокая скорость

Сопло от ракеты Ариан-5

Часто цель сопла - увеличить кинетическая энергия текущей среды за счет ее давление и внутренняя энергия.

Форсунки можно описать как сходящийся (сужение от широкого диаметра к меньшему в направлении потока) или расходящийся (расширение от меньшего диаметра к большему). А сопло де Лаваля имеет сужающуюся секцию, за которой следует расширяющаяся секция, и ее часто называют сужающимся-расходящимся (CD) соплом («сопло кон-ди»).

Сужающиеся сопла ускоряют дозвуковые жидкости. Если степень давления в сопле достаточно высока, поток достигнет звуковой скорости в самом узком месте (т.е. горловина сопла). В этой ситуации насадка называется задохнулся.

Дальнейшее увеличение степени сжатия форсунки не приведет к увеличению горловины. число Маха выше одного. Ниже по потоку (т.е. вне сопла) поток может свободно расширяться до сверхзвуковых скоростей; однако 1 Мах может быть очень высокой скоростью для горячего газа, потому что скорость звука изменяется как квадратный корень из абсолютной температуры. Этот факт широко используется в ракетной технике, где гиперзвуковой требуются потоки, и смеси пороха намеренно выбраны для дальнейшего увеличения скорости звука.

Расходящиеся сопла замедляют поток жидкости, если поток дозвуковой, но они ускоряют звуковые или сверхзвуковые жидкости.

Следовательно, сужающиеся-расходящиеся сопла могут ускорять жидкости, которые застряли в сужающейся части, до сверхзвуковых скоростей. Этот процесс CD более эффективен, чем возможность сверхзвукового расширения сужающегося сопла. Форма расширяющейся секции также гарантирует, что выходящие газы направляются прямо назад, так как любой боковой компонент не будет влиять на тягу.

Продвижение

Основная статья: Форсунка

Реактивный выхлоп создает чистую тягу из энергии, полученной от сгорания топлива, которая добавляется к всасываемому воздуху. Этот горячий воздух проходит через высокоскоростное сопло, форсунка, что значительно увеличивает его кинетическую энергию.[2]

Увеличение скорости выхлопа увеличивает тягу для данного массового расхода, но согласование скорости выхлопа со скоростью воздуха обеспечивает наилучшую энергоэффективность. Однако соображения количества движения не позволяют реактивным самолетам поддерживать скорость при превышении скорости их выхлопных газов. Двигатели сверхзвуковых реактивных самолетов, таких как двигатели истребители и SST самолет (например, Конкорд ) почти всегда достигается высокая скорость выхлопа, необходимая для сверхзвукового полета, с использованием сопла CD, несмотря на снижение веса и стоимости; и наоборот, дозвуковые реактивные двигатели используют относительно низкие дозвуковые скорости выхлопа и, следовательно, используют простое сужающееся сопло или даже обход форсунки на еще более низких оборотах.

Ракетные двигатели увеличить тягу и скорость выхлопа за счет использования сходящихся-расходящихся форсунок с очень большим соотношением площадей и, следовательно, чрезвычайно высоким коэффициентом давления. Массовый расход имеет большое значение, потому что вся движущая масса переносится автомобилем, и желательны очень высокие скорости выхлопа.

Магнитный

Магнитные насадки также были предложены для некоторых типов движителей, таких как ВАСИМР, в котором поток плазма направлен магнитные поля вместо стен из твердого материала.

Спрей

Основная статья: Форсунки

Многие форсунки производят очень мелкую струю жидкости.

  • Форсунки распылителя используются для окраски распылением, парфюмерии, карбюраторы за двигатель внутреннего сгорания, распылить на дезодоранты, антиперспиранты и многие другие подобные варианты использования.
  • Насадка для всасывания воздуха использует отверстие в конической форсунке для впрыска воздуха в поток пены на водной основе (CAFS / AFFF / FFFP), чтобы концентрат «вспенивался». Чаще всего встречается на пенных огнетушителях и ручках с пеной.
  • Вихревые сопла впрыскивать жидкость по касательной, она по спирали попадает в центр, а затем выходит через центральное отверстие. Из-за завихрения это приводит к тому, что спрей выходит в форме конуса.

Вакуум

Пылесос Форсунки бывают разных форм. В пылесосах используются вакуумные насадки.

Формирование

Некоторые форсунки имеют такую ​​форму, чтобы создавать поток определенной формы. Например, экструзионное формование это способ изготовления отрезков из металла, пластика или других материалов с определенным поперечным сечением. Это сопло обычно называют умереть.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Форсунки типа DUK" от компании TROX, получено 15 октября 2013 г. из http://www.troxaustralia.com/xpool/download/en/technical_documents/diffusers/leaflets/t_1_2_2_duk.pdf В архиве 15 октября 2013 г. Wayback Machine
  2. ^ GFC Роджерс и Коэн, Х. Теория газовой турбины, стр.108 (5-е издание), HIH Saravanamuttoo

внешняя ссылка

  • «Конструкция сопла (сходящаяся / расходящаяся - сопло CD)». НАСА.gov. Архивировано из оригинал 20 марта 2009 г.. Получено 19 января 2009.
  • Техническая статья о конструкции сопел Rocketdyne
  • Обзор сопел жидкостных ракетных двигателей