|
|
Quality of fuel atomization from small pressure-swirl atomizers
Malý, Milan ; Broukal, Jakub (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
The present thesis deals with measurement of spray characteristics of pressure-swirl atomizer by Phase Doppler Anemometry (PDA). The aim of these measurements is to investigate and compare spray characteristics using different liquids and different regimes of inlet pressure and determine if it is possible to replace kerosene with biofuels in terms of quality of atomization. The theoretical part deals with fundamental basics of the atomization of pressure-swirl atomizers and the principles of laser anemometry. The experimental part describes test bench, operating regiments and the setup of the experiment. Results contain visualization of spray, droplet size distribution inside spray, velocity and Sauter mean diameter (SMD) profile in various operation conditions as different downstream distance, various inlet pressure and different liquids.
|
|
|
Zkoušky rozprašovacích hlav kapalných paliv
Suchánek, Petr ; Skryja, Pavel (oponent) ; Kermes, Vít (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá zkouškami dvou rozprašovacích hlav při spalování kapalných paliv a zemního plynu. Je zde proveden jednoduchý rozbor problematiky, principů a způsobů rozprašování kapalin. Dále je zde podrobněji popsána problematika pneumatického rozprašování kapalin. V dalších kapitolách je zpracován plán a průběh zkoušek. Z výsledků měření je vyhodnoceno celkové chování rozprašovacích hlav a plamene a jsou určeny výkonové charakteristiky atomizérů a vliv GLR na kvalitu spalování. Celkové hodnocení zkoušek je uvedeno v závěru této práce.
|
|
|
Experimental study of spray characteristics and functionality of small pressure-swirl atomizers
Malý, Milan ; Lízal, František (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
The present master thesis deals with an experimental study of spray characteristics from several small pressure-swirl atomizers used in a combustion chamber of turbojet aircraft engine. For decades, attention has been paid to improvement of their atomization characteristics but still there are possibilities which have not been examined yet. Investigations were carried out using various geometries of the individual elements of atomizer to find their effect on the spray. Measurements were made using a different number of entry ports (2, 3 and 4), various swirl chamber shapes (hemispheric; conical; curved convex and flat conical), and different spill-line orifice designs (axial and off-axis). Emphasis was placed on the assessment of spray stability wherein the fluctuating spray negatively affects the operating characteristics of the combustion chamber. Spray characteristics were probed using Phase Doppler analyser, spray circumferential homogeneity was rated by mechanical patternator and the liquid breakup was imaged by simple laser shadowgraph.
|
|
|
Současné konstrukce dvou-médiových trysek
Dostal, Jan ; Golitko, Lukáš (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá konstrukcí dvoumédiových trysek. Hlavním úkolem je kategorizovat trysky, především setřídit a popsat současné typy dvoumédiových trysek s vnitřním směšováním. V této práci jsou popsány provozní výhody/nevýhody a složitost konstrukcí vybraných trysek. Práce také porovnává trysky s ohledem na kvalitu a způsob atomizace. Na základě získaných znalostí byla vytvořena výkresová dokumentace dvou vybraných trysek s vnitřním směšováním.
|
|
|
Návrh a konstrukce průhledné trysky pro vizualizaci a měření vnitřního proudění
Sapík, Marcel ; Fojtlín, Miloš (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem a konstrukcí průhledné trysky ke zkoumání vnitřního proudění kapalin. Cílem byl návrh možných řešení konstrukce a následné vypracování výkresové dokumentace pro umožnění samotné výroby. V teoretické části jsou popsány základy atomizace včetně vlastností kapalin a popisuje základní optické metody pro vnitřní proudění v trysce. V rešeršní části je vybráno několik konstrukčních řešení, kterými je inspirována výsledná podoba trysky. Její konstrukce je rozpracována v poslední části, ta obsahuje popis postupu, výrobní výkresy i obrazovou dokumentaci včetně 3D modelu.
|
|
|
Internal Flow of Spill-Return Pressure-Swirl Atomizers
Malý, Milan ; Honus,, Stanislav (oponent) ; Lozano, Antonio (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Pressure-swirl (PS) atomizers are used in many applications where a large surface area of droplets is needed, or a surface must be coated with a liquid, e.g. combustion, spray cooling or spray coating. Spray characteristics of PS atomizers are strongly linked to their internal flow. Spill-return (SR) atomizers enhance the construction of classic PS atomizers (Simplex) by addition of a passage through which the liquid can be spilled away. It allows regulation of an injection flow rate by spilling out a portion of the liquid from the swirl chamber, while the liquid pressure remains high. This ensures a good atomization quality over a wide flow rate range. The SR atomizers were rarely investigated and their internal flow has not been studied at all. In this thesis, both experimental and numerical approach is used to describe the internal flow pattern of several different SR atomizers. The results are then correlated with measured spray parameters. It shows that the addition of the spill passage strongly affects the internal flow even when the spill-line is closed. In some cases, the air-core does not form at all and destabilizes the discharged liquid, which results in the unstable spray. Off-axial SL orifices generate and stabilize the air-core, which leads to the regular formation of a liquid sheet and a high-quality spray. Nevertheless, some configurations changed the breakup nature of the liquid sheet and consequently the spray quality. Moreover, the turn-down ratio of the liquid supply rate and spray stability depend on the distance of the SL orifices from the swirl chamber centreline. Finally, an inviscid analysis of the internal flow, originally derived for the Simplex atomizers, was modified and applied to the SR atomizers. Using this approach, a theoretical prediction of the discharge coefficient and the air-core diameter was derived with spill-to-feed ratio (SFR) as the variable. Also, the empirical correlations, originally established for the Simplex type, were transformed to the SR atomizer. This thesis brings a new insight into the understanding of the internal flow of SR atomizers and its results can be directly used by engineers in the design process of the atomizer.
|
|
|
Testování průhledného modelu tlakové vířivé trysky
Sapík, Marcel ; Pech, Ondřej (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Obsahem práce je zprovoznění průhledného a zvětšeného PMMA modelu tlakové vířivé trysky, což zahrnuje výběr pracovních kapalin a přípravu testovací sestavy, která by umožňovala použití optických metod (LDA, PDA, PIV, vysokorychlostní vizualizace). Teoretická část popisuje základní teorii rozprašování, optické měřicí metody a zabývá se problematikou šíření světla v opticky složitých soustavách. Její součástí je také rozsáhlá rešerše průhledných kapalin a materiálů zvětšených modelů použitých v experimentech, jejichž častým cílem bylo dosažení shody indexů lomu světla. V praktické části je věnována pozornost přípravě testovací sestavy a jsou zde zpracovány testy chemické koroze několika vybraných kapalin na materiál PMMA včetně shrnutí zkušeností s jejich použitím, neboť docházelo k neustálému poškozování materiálu. Následovalo několik LDA měření za použití kerosinu, p-cymenu, 1-bromnaftalenu a vody, kdy byl zhodnocen vliv rozdílu indexů lomu na výsledky. Ukázalo se, že k pozorovatelnému ovlivnění nedochází, je-li rozdíl indexu lomu mezi materiálem trysky a kapaliny malý. Dále byla provedena vizualizace vnitřního proudění pomocí vysokorychlostní kamery. Praktickou část uzavírají odběry statického tlaku v komoře trysky, kdy byl měřen tlakový poměr na stěnách komory i v její ose. Měřením bylo potvrzeno, že tlak na stěnách komory je konstantní a liší se v závislosti na vzdálenosti od osy komory.
|
|
|
Konstrukce a ověření laboratorní sprejové kolony pro záchyt CO2
Veselý, Filip ; Bělka, Miloslav (oponent) ; Malý, Milan (vedoucí práce)
Konstrukce laboratorní sprejové kolony, která bude umožňovat využití optických měřících přístrojů a bude disponovat různými kombinacemi provozních podmínek je klíčová pro zkoumání absorpce CO2 rozstřikováním absorpční kapaliny. Tato práce se soustředí na praktickou konstrukci kolony opřenou o teoretický návrh, ověření všech provozních podmínek a zkalibrování měřících systémů. Detailněji se zabývá úpravou rychlostního profilu a účinností absorpce pro čpavkovou vodu a MEA. Práce je zakončena porovnáním jednotlivých provozních režimů, vyhodnocením účinnosti a diskusí, navrhující úpravy pro zlepšení.
|
|
|
Internal Flow of Spill-Return Pressure-Swirl Atomizers
Malý, Milan ; Honus,, Stanislav (oponent) ; Lozano, Antonio (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Pressure-swirl (PS) atomizers are used in many applications where a large surface area of droplets is needed, or a surface must be coated with a liquid, e.g. combustion, spray cooling or spray coating. Spray characteristics of PS atomizers are strongly linked to their internal flow. Spill-return (SR) atomizers enhance the construction of classic PS atomizers (Simplex) by addition of a passage through which the liquid can be spilled away. It allows regulation of an injection flow rate by spilling out a portion of the liquid from the swirl chamber, while the liquid pressure remains high. This ensures a good atomization quality over a wide flow rate range. The SR atomizers were rarely investigated and their internal flow has not been studied at all. In this thesis, both experimental and numerical approach is used to describe the internal flow pattern of several different SR atomizers. The results are then correlated with measured spray parameters. It shows that the addition of the spill passage strongly affects the internal flow even when the spill-line is closed. In some cases, the air-core does not form at all and destabilizes the discharged liquid, which results in the unstable spray. Off-axial SL orifices generate and stabilize the air-core, which leads to the regular formation of a liquid sheet and a high-quality spray. Nevertheless, some configurations changed the breakup nature of the liquid sheet and consequently the spray quality. Moreover, the turn-down ratio of the liquid supply rate and spray stability depend on the distance of the SL orifices from the swirl chamber centreline. Finally, an inviscid analysis of the internal flow, originally derived for the Simplex atomizers, was modified and applied to the SR atomizers. Using this approach, a theoretical prediction of the discharge coefficient and the air-core diameter was derived with spill-to-feed ratio (SFR) as the variable. Also, the empirical correlations, originally established for the Simplex type, were transformed to the SR atomizer. This thesis brings a new insight into the understanding of the internal flow of SR atomizers and its results can be directly used by engineers in the design process of the atomizer.
|
|
|
Testování průhledného modelu tlakové vířivé trysky
Sapík, Marcel ; Pech, Ondřej (oponent) ; Jedelský, Jan (vedoucí práce)
Obsahem práce je zprovoznění průhledného a zvětšeného PMMA modelu tlakové vířivé trysky, což zahrnuje výběr pracovních kapalin a přípravu testovací sestavy, která by umožňovala použití optických metod (LDA, PDA, PIV, vysokorychlostní vizualizace). Teoretická část popisuje základní teorii rozprašování, optické měřicí metody a zabývá se problematikou šíření světla v opticky složitých soustavách. Její součástí je také rozsáhlá rešerše průhledných kapalin a materiálů zvětšených modelů použitých v experimentech, jejichž častým cílem bylo dosažení shody indexů lomu světla. V praktické části je věnována pozornost přípravě testovací sestavy a jsou zde zpracovány testy chemické koroze několika vybraných kapalin na materiál PMMA včetně shrnutí zkušeností s jejich použitím, neboť docházelo k neustálému poškozování materiálu. Následovalo několik LDA měření za použití kerosinu, p-cymenu, 1-bromnaftalenu a vody, kdy byl zhodnocen vliv rozdílu indexů lomu na výsledky. Ukázalo se, že k pozorovatelnému ovlivnění nedochází, je-li rozdíl indexu lomu mezi materiálem trysky a kapaliny malý. Dále byla provedena vizualizace vnitřního proudění pomocí vysokorychlostní kamery. Praktickou část uzavírají odběry statického tlaku v komoře trysky, kdy byl měřen tlakový poměr na stěnách komory i v její ose. Měřením bylo potvrzeno, že tlak na stěnách komory je konstantní a liší se v závislosti na vzdálenosti od osy komory.
|
host ::
RSS.