Способ распыления и разбрызгиванияжидкости

О П И С А Н И Е (п 820899ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмиСоциалистическиеРесттубиик 1) Дополнительное к авт, свнд-ву -2) Заявлено 08,06,79 (21) 2778453/23-0(51)М. Кд.В 05 В 17/О В 05 В 17/О присоединением заявки И -еудерствеиный кемите СССР делам изобретений и открытий(53) УДК 66,069 83(088 8) Опубликован Дата опубл 8.0,К,Я остовский ордена Трудового Красног государственный университет 1) Заявитель(5 А ЗБРЫЗГИВАНИЯ ОСОБ РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИОднако несмотря на ность распыления этог многих применений в т процессах. Кроме того кости на жесткой пове и процессе распыления ольшую интенсивдостаточно для хнол ческихтво жидубывает .обходим о оли хностии ее не Изобретение относится к распыпению и разбрызгиванию жидкостей с применеЭ нием акустических колебаний и может быть. применено в различных областях машиностроения, в двигателях для охлаждения, в топочных устройствах, для разбрызгивания низкотемпературных и криогенных жидкостей, расплавов легкоплавких металлов, для распыления при переменных ускорениях свободного падеттия и в невесомости, а также в медицинской технике для получения аэрозолей.Известен способ распыления и разбрызгивания жидкости, при котором в слой жидкости вводят акустические колебания и подают, жидкость в слой по мере ее распыления 1 1. Недостатком этого способа являетсянеобходимость подкачки жидкости в слойпосредством насосного устройства, чтоприводит к усложнению рязбрызгивающейсистемы, уменьшению надежности и увеличению энергозатрат,Известен также способ распыления иразбрызгивания жидкости путем введения акустических колебаний в слой жидкости, Толщина этого слоя остается постоянной, а снизу он ограничен жесткой поверхностью, параллельной поверхности распыления. Причем акустические колебания вводятся перпендикулярно свободной поверхности жидкости колебаниями жесткой поверхности. При реализации данного способа распыление идет в слое жидкости.под воздействием УЗ-колебаний низкой частоты (10-60 кГц). При этом слой жидкости ограничен снизу жесткой поверхностью и удерживается на ней капиллярными силами, УЗ вводят путем нормальных колебаний жесткой поверхности 12,25 зо 35 4 О 45 50 55 Поцписное Тираж 762 филиал ППП "Патент, г, Ужгород, уп. Проектная, 4 поцкачивать внешними насосными устройствами.Цепь изобретения - устранение цополнитецьной поцкачки жицкости в слой,Указанная цепь достигается тем, что в способе распыления и разбрызгивания жидкости путем введения акустических колебаний в слой жидкости слой жицкости создают переменным по толщине и ограниченным, по крайней мере, с цвух противоположных сторон жесткими поверхностями, перпенцикулярными свободной границе .слоя жидкости и имеющими между собой переменный по величине зазор.Кроме того, с целью повышения интенсивности распыления акустические колебания ввоцят в слой параллельно поверхнос-. ти распыления.При вводе акустических колебаний в слой жицкости под цействием сил трения и поверхностного натяжения происхоцит параметрическое возбужцение капиллярных волн на свободной поверхности, Когда амплитуда этих волн превышает критическую, колебания становятся неустойчивыми, что приводит к распылению жицкости, В цанном способе акустические колебания ввоцят параллельно свободной границе, например, колебаниями одной из жестких поверхностей.Вследствие ограниченности слоя, по крайней мере, с цвух сторон эти колебания трансформируются в колебания вцоль слоя, перпенцикулярно свобоцной поверхности. Так как слой имеет переменную толщину, .гицравлические потери при расширении потока жидкости, вытекающей из ,слоя больше, чем при сужении потока, в результате чего срецний по времени импульс, действующий на жидкость в слое, отличен от нуля и направлен в сторону свободной. поверхности что и приводит к самопоцсосу жидкости в слой и дает возможность исключить искусственную подкачку, Кроме того, при трансформации колебаний жесткой поверхности в колебания жидкости вдоль слоя происходит концентрация акустических колебаний и достигается большаяамплитуда, что привоцит к увеличению интенсивности распыления,Проводили распыление цистиллированной воды цанным способом. УЗ-колебания частоты 36,4 кГц вводят в кольцевой капиллярный слой циаметра 18 мм и толщины 1 мм. Этот слой с цвух. противоположных сторон ограничивают жесткими ВНИИПИ Заказ 1578/1 поверхностями, расстояние межцу которыми (толщина слоя) изменяют в процессе провецения эксперимента от 15 цо 600 мкм. На внешней стороне слоя засчет капиллярных сил образуется свободная граница жидкости, а с внутренней стороны он соециняется с цилинцрическимслоем высотой 20 мм и диаметром 18 мм,т. е. фактически УЗ вводится в ступенчатый слой. Ввод УЗ осуществляется колебаниями одной из жестких поверхностейпараллельно свобоцной поверхности . Амплитуда колебаний находится в пределах 1-15 мкм в зависимости от потребляемой мощности. Установлено,. что максимальная интенсивность распыления составляет 116 см/с, т, е.в 20 раз больше максимальной интенсивности распыления известными способами. Таким образом, прецлагаемый способ распыления характеризуется более высокойинтенсивностью распыления по сравнениюс известным и самоподсосом жидкости в слой. Последнее позволяет отказаться отоперации искусственной подкачки жидкости в слой, а слецовательно, повысить надежность устройств, реализующих данныйспособ. Формула изобретений1, Способ распыления и разбрызгйвания жидкости путем ввецения акустических колебаний в слой жицкости, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью устранения цополнительной подкачки жицкости и слой, послецний ограничивают, покрайней мере, с цвух противоположныхсторон жесткими поверхностями, перпенцикулярными свобоцной границе слоя жицкости и имеющими между собой переменный по величине зазор.2,Способпоп, 1, отличающ и й с я тем, что, с целью повышенияинтенсивности распыления, акустическиеколебания вводят в слой параллельно поверхности распыления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Карцышев Г. А. и Михайлов А. Е.Тепломассообменные акустические процессы и аппараты. М., Машиностроение",1973, с. 215-216.2. Физика и техника мощного ультразвука. Физические основы ультразвуковойтехнологии, Под рец. Л. 11. Розенберга;М., Наука", 1970, с. 341-353 (прототип).