Образование капель при струйном режиме истечения жидкости

Струйный режим истечения жидкости из сопла распылителя изучен значительно меньше, чем капельный, в связи со сложностью механизма распада струи. Началом струйного режима считают [43] появление коротких струй, от которых на расстоянии, равном трем-шести диаметрам отверстия, отрываются капли практически одинакового размера. При достижении некоторой скорости (первая критическая скорость) наблюдается более или менее резкий скачок длины струи. С дальнейшим увеличением скорости истечения длина струи возрастает примерно линейно. В этом интервале скоростей наряду с основными каплями наблюдается образование капель-спутников , в несколько раз меньше основных . При определенной скорости истечения (вторая критическая скорость) длина струи достигает максимального значения. Образующиеся в этом режиме капли довольно резко различаются по размеру, однако средний диаметр капель несколько возрастает. Считается [43], что причиной распада струи является ее турбулизация (колебания, возникающие в результате наложения возмущений при выходе из сопла). Распад струи под действием симметричных возмущений происходит в момент, когда амплитуда возмущения становится равной радиусу струи. Рост амплитуды определяется соотношением инерционных и поверхностных сил. Уравнение, учитывающее сужение струи при истечении и позволяющее рассчитать размер капель, отрывающихся от струи из-за воздействия симметричных возмущений, в зависимости от скорости истечения имеет вид [c.120]

Струйный режим при диспергировании жидкостей начинается при значительно меньших скоростях истечения (0,1-0,2 м/с), чем при диспергировании газа. При некотором расходе диспергируемой жидкости капли начинают коалесцировать в непосредственной близости от сопла, и при дальнейшем увеличении расхода из сопла начинает вытекать сплошная струя, которая вследствие возникающих на ее поверхности возмущений дробится на капли. Переход к струйному истечению в системах жидкость—жидкость более ярко выражен, чем в системах газ—жидкость, однако все же существует заметный интервал скоростей истечения, в пределах которого происходит формирование развитого струйного режима. Этот факт дал основание некоторым исследователям [21] выделить в качестве самостоятельного переходный режим между динамическим и струйным. Его существенное отличие заключается в том, что в момент отрыва капля находится на конце шейки короткой струи, длина которой может в два раза превышать диаметр капли. Этот режим существует в наиболее широком интервале скоростей истечения в том случае, когда вязкость дисперсной фазы значительно превышает вязкость сплошной. Визуально начало переходного режима проявляется в заметном увеличении частоты образования капель и соответственно в уменьшении их объема. Скорость истечения в точке перехода может быть определена из уравнения [19, 20] [c.711]

В работе [42] отмечается, что даже при скорости жидкости 0,4 м/с уравнение (2.72) удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными. Как указывалось выше, капельный режим наблюдается при сравнительно небольших скоростях истечения жидкости. После достижения определенной скорости жидкость, вытекающая из среза сопла струей, разрушается и порождает капли определенного размера. В связи с тем, что механизм образования капель при струйном режиме иной, чем при капельном, необходимо определять границы существования обоих режимов. Из числа предлагаемых в литературе расчетных зависимостей для определения условий перехода одного режима истечения в другой наиболее применимо уравнение вида [42] [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология