Original title:
Stanovení charakteristik spreje pomocí optických měřících metod
Translated title:
Measurement of spray characteristics using optical measurement methods
Authors:
Ďurdina, Lukáš ; Otáhal, Jan (referee) ; Jedelský, Jan (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2012
Language:
eng Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství Abstract:
[eng][cze]
Diplomová práce se zabývá měřením charakteristik sprejů dvou tlakových vířivých trysek pro spalovací komoru malého turbínového motoru na zkušebním stavu za studena pomocí metod Particle Image Velocimetry (PIV) a fázové Dopplerovské anemometrie (PDA). Cílem měření bylo stanovit a porovnat charakteristiky sprejů obou trysek. Výsledky měření mají objasnit rozdílnost chování trysek za provozu a možný dopad na proces spalování. Úvodní teoretická část pojednává o základních fyzikálních principech atomizace kapalin, konstrukci a oblasti uplatnění tlakových vířivých trysek a o principech laserových diagnostických metod použitých při experimentálním měření. Nasledující část popisuje návrh a montáž zkušební trati a dalších zařízení navržených pro experimentální měření v této práci. Experimentální část se zabývá nastavením parametrů měřícího systému a zpracováním dat. Výsledky měření zahrnují vektorová rychlostní pole, axiální rychlostní profily a distribuce velikosti kapek pro různé provozní podmínky obou trysek.
The present thesis deals with measurement of spray characteristics of two pressure–swirl atomizers for a combustion chamber of a small–sized jet engine investigated on a cold test bench by means of Particle Image Velocimetry (PIV) and Phase-Doppler Anemometry (PDA). The aim of these measurements is to investigate and compare the spray characteristics of these nozzles in order to elucidate the possible impacts of the design change on the nozzle operation in the combustion chamber. The theoretical part deals with fundamental concepts of liquid atomization, design and performance of pressure–swirl atomizers and description of principles of the used laser diagnostic techniques. Next part describes design and operation of the test bench. The experimental part is devoted to experimental set-up and digital image processing and post–processing techniques of the gathered data. Results contain velocity vector fields, axial velocity profiles and droplet size distributions for various operating conditions of both nozzles.
Keywords:
atomizace; fázový dopplerovský analyzátor; kapka; obtok; Particle Image Velocimetry; PDA; PIV; spalovací komora; sprej; tlaková vířivá tryska; atomization; combustion chamber; droplet; Particle Image Velocimetry; PDA; Phase-Doppler Anemometry; PIV; pressure–swirl atomizer; spill return; spray
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/4517