|
|
Quality of fuel atomization from small pressure-swirl atomizers
Malý, Milan ; Broukal, Jakub (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
Tato bakalářská práce se zabývá měřením charakteristik spreje z tlakové vířívé trysky za použití fázového doplerovského analyzátoru. Cílem měření bylo stanovit a porovnat charakteristiky spreje za použití různých kapalin a různých režimů tlaků a rozhodnout, jestli je možné nahradit kerosin biopalivy z pohledu kvality atomizace. Teoretická část se zabývá základy rozpadu kapalin z tlakových vířivých trysek a principy laserové anemometrie. Experimentální část popisuje testovací trať, provozní podmínky a nastavení experimentu. Výsledy obsahují vizualizaci spreje, velikostní rozložení kapek uvnitř spreje, profily rychlosti a Sautrova středního průměru za použití různých provozních podmínek jako je různá vzdálenost od trysky, rozdílný vstupní tlak a různé kapaliny.
|
|
|
Design of Self-Propelled Sprayer
Sovják, Richard ; Paliatka, Peter (referee) ; Zvonek, Miroslav (advisor)
The main aim of this master's thesis is innovative approach to design of self propelled sprayer with technical, esthetic, ergonomic and economic demands. The final design with it's modern and functional look should be an attractive element of agrotechnics. Another aim is also to fulfill social and psychological functions and address the public about protection of cultivated crops with emphasis on alternative energy and other uses of agricultural machinery.
|
|
|
Measurement of spray characteristics using optical measurement methods
Ďurdina, Lukáš ; Otáhal, Jan (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
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.
|
|
|
Influence of operational conditions on spray characteristics of twin-fluid atomizers
Zaremba, Matouš ; Lízal, František (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
This master’s thesis deals with measurement of spray characteristics of Effervescent atomizers intended for burning waste and heavy fuels. Atomizers were tested on cold test bench by means of Phase Doppler Anemometry. Spray characteristics were evaluated for many different regimes of pressure, temperature and Gas to liquid ratio. The aim of this measurement is to compare flow regimes and their influence on the quality of spray characteristics. The theoretical part describes basic fundamental principles of liquid atomization, effervescent atomization and principles of laser diagnostic methods. The practical part is engaged with improvements in test bench and setting up and optimization of the laser measuring system. Results contain visualization of spray, velocity profiles and drop size distribution in various operating flow regimes of the jet.
|
|
|
Estimation of spray cone angle from atomization nozzles using image based methods
Štafa, Ondřej ; Pech, Ondřej (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
The aim of the bachelor thesis is to estimate spray cone angle. The theoretical part deals with basic principles of atomization, spray structure and spray processing methods including image based methods. The experimental part describes steps of spray cone angle estimation in several specially designed softwares. Advantages and disadvantages of these programmes were evaluated with great emphasis on functionality. Results contain data of spray cone angle values depending on distance between atomization nozzle and spray stream level.
|
|
|
Experimental Analysis of the Liquid Breakup Process of an Effervescent Atomizer
Zaremba, Matouš ; Hyhlík, Tomáš (referee) ; Hájek, Jiří (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
The thesis deals with experimental research of mechanism of liquid breakup at twin-fluid atomizers. Four different atomizers were examined at the beginning of the research. Two of them were of standard design (Y-jet and effervescent nozzles), and the rest two atomizers were developed as a part of the thesis (so called CFT and inversed effervescent atomizers). Results show that only the inversed effervescent atomizer was capable of generating stable spray under examined conditions due to the specific breakup mechanism. This mechanism is similar to what was observed in effervescent atomizers. However, the mixing process inside the inversed effervescent atomizer is very different. The specific breakup mechanism was then defined as the main scope of the thesis. It was investigated by the high-speed imaging. The images were then processed by proper orthogonal decomposition and by fast Fourier transformation. Spray spatial development was examined using phase Doppler anemometer. The data was analyzed to describe the dynamics of the spray. A detailed description of the breakup mechanism is made from the combination of the experimental and post-processing techniques. The thesis brings new insight into the understanding of the liquid breakup mechanism and shows a potential for a further development of the inversed effervescent atomizer.
|
|
|
Experimental study of spray characteristics and functionality of small pressure-swirl atomizers
Malý, Milan ; Lízal, František (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
Diplomová práce se zabývá experimentální studií vlastností spreje z několika malých tlakových vířivých trysek používaných ve spalovacích komorách proudových motorů. Po desetiletí byla snaha zlepšit jejich rozprašovací charakteristiky a stále jsou možnosti, které nebyly téměř prozkoumány. Výzkum byl proveden za použití různých geometrií jednotlivých dílů trysky za účelem zjištění jejich vlivu na sprej. Byl použit různý počet vstupních portů (2, 3 a 4), různé vířivé komůrky (kulová, kuželová, konvexní, nízká kuželová) a rozdílné návrhy obtokového otvoru (osové, mimosové). Důraz byl kladen na posouzení stability spreje, kde pulzující sprej negativně ovlivňuje provozní charakteristiky spalovací komory. Vlastnosti spreje byly proměřeny fázovým dopplerovským analyzátorem, cirkulární homogenita byla hodnocena mechanickým paternátorem a rozpad kapaliny byl vizualizován pomocí jednoduchého laserového stínografu.
|
|
|
Design and construction of transparent nozzle for visualization and measurement of the internal flow
Sapík, Marcel ; Fojtlín, Miloš (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
This thesis deals with design and construction of transparent nozzle for research of internal flow of liquids. The objective was to design potential construction of the nozzle and make a manufacturing drawing. The theoretical part deals with basics of atomization including properties of liquids and describes basic optical methods for internal flow in a nozzle. In the research part of this thesis, a number of construction solutions has been picked to serve as an inspiration for the final shape of the nozzle. Its construction is elaborated in the last part along with a description of the process, a manufacturing drawing, and a visual documentation with a 3D model.
|
|
|
Internal Flow of Spill-Return Pressure-Swirl Atomizers
Malý, Milan ; Honus,, Stanislav (referee) ; Lozano, Antonio (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
Tlakové vířivé trysky (TVT) jsou používané v mnoha aplikacích, kde je potřebná velká plocha kapek nebo kde povrch musí být nanesen kapalinou, např. spalování, sprejové chlazení nebo nanášení barev. Parametry spreje z TVT jsou úzce spojené s jejich vnitřním prouděním. Obtokové trysky vylepšují koncepci klasických TVT přítomností otvoru, skrz který může kapalina odtékat zpět do nádrže. Díky této koncepci je možné regulovat vstřikovací množství kapaliny změnou průtoku tímto otvorem, zatímco se ve vířivé komůrce udržuje vysoký tlak, který zaručí dobrou kvalitu spreje. Obtokové trysky byly historicky málo prozkoumány a jejich vnitřní proudění nebylo studováno téměř vůbec. V této práci je popsáno vnitřní proudění několika obtokových trysek jak experimentálně, tak numericky. Tato data jsou následně korelována s měřenými vlastnostmi spreje. Výsledky ukazují, že přidání obtokového otvoru silně ovlivní vnitřní proudění i v případech, kdy obtokem neproudí žádná kapalina. V některých případech se vůbec nezformuje vzdušné jádro a tím se destabilizuje výtok z trysky, čímž vznikne nestabilní sprej. Mimoosé obtokové otvory generují a stabilizují vzdušné jádro, což pomáhá formovat kapalinovou stěnu a vysoce kvalitní sprej. Nicméně některé konfigurace změnily charakter rozpadu kapalinové stěny, což se projevilo i na kvalitě spreje. Navíc regulační schopnost a stabilita spreje závisí na vzdálenosti obtokových otvorů od osy vířivé komůrky. Na závěr byla upravena neviskózní teorie, která analyticky popisuje vnitřní proudění v TVT, tak aby byla aplikovatelná i na obtokové trysky. Pomocí tohoto přístupu byla odvozena teoretická predikce výtokového součinitele a velikosti vzdušného jádra v závislosti na obtokovém poměru (SFR). Zároveň byly pro obtokové trysky upraveny empirické korelace původně odvozené pro TVT. Tato práce přináší nový vhled k porozumění vnitřního proudění obtokových trysek a její výsledky najdou uplatnění při jejich návrhu.
|
|
|
Testing of a transparent model of a pressure-swirl nozzle
Sapík, Marcel ; Pech, Ondřej (referee) ; Jedelský, Jan (advisor)
The aim of the thesis is to put a transparent scaled PMMA model of the pressure swirl nozzle into operation, which includes, the selection of working fluids and the preparation of a test set to allow measurements using optical methods (LDA, PDA, PIV, high-speed visualization). The theoretical part describes the basic theory of atomization, optical measurement methods and deals with the problems of optical transition in optically complex systems. It also includes an extensive search for transparent liquids and materials of enlarged models that have been used in experiments, which often aim to match light refractive indices between these materials. In the practical part, attention is paid to the preparation of the test set and tests of chemical effects of several selected liquids on PMMA material are conducted, including a summary of experience with their use, as there was a permanent damage to the material. Several LDA measurements followed, using kerosene, p-cymene, 1-bromonaphthalene and water, evaluated the effect of the refractive index difference on the results. It turned out that no observable influence occurred if the refractive index difference between the nozzle material and the liquid was small. In addition, a visualization of internal flow through a high-speed camera was made. The practical part closes the static pressure measurement in the nozzle chamber, where the pressure ratio was measured on the walls of the chamber as well as on its axis. The measurement confirmed that the pressure on the chamber walls is constant and varies with the distance from the chamber axis.
|
guest ::
