Эволюция мелкодисперсных капель при взрывном распылении жидкостей

• Автор: Ишматов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Бийск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРИ РАСПЫЛИВАНИИ
ЖИДКОСТЕЙ .
1.1 Общая теория образования капель
1.1.1 Механизмы диспергирования
1.1.2 Вторичное дробление капель
1.1.3 Кризис сопротивления
1.2 Интенсификация процесса распыливания за счет импульсного
ввода энергии ВЭМ
1.3 Влияние кавитационных пузырьков на распыливание
1.4 Взрывное распыливание жидкостей с использованием ВВ
1.4.1 Модель взрывного распыливания жидкостей устройствами в виде модифицированной гидродинамической трубки
Выводы по первой главе
ГЛАВА 2. ВЫБОР МЕТОДОВ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИК
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ .
2.1 Регистрация картины взрывного распыливания и дальнейшего развития облака аэрозоля
2.2 Методы исследования дисперсных характеристик аэрозоля
2.2.1 Методы измерения диспресности частиц по индикатрисе рассеяния
2.2.1.1 Лидарные методы
2.2.1.2 Метод полной индикатрисы
2.2.1.3 Метод малых углов
2.3 Методика экспериментального исследования взрывного распыливания жидкостей
2.3.1 Лазерная измерительная установка «ЛИД-2М»

2.3.2 Оптимизация методики выполнения измерений аэрозолей установкой «ЛИД-2М»
2.4 Методика микроскопического исследования дисперсности
капель аэрозоля
2.5 Измерительный стенд комплексного исследования
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ .
3.1 Динамика развития факела распыла и дисперсности капель
3.2 Распыливание в условиях повышенного влагосодержания
3.3 Распыливание жидкостей с различным поверхностным_натяжением
3.4 Исследование дисперсности жидко-капельного аэрозоля по измеренному спектру размеров кристаллов, образуемых
при распыливании растворов солей
3.4.1 Эволюция частиц в облаке
3.4.2 Микроскопическое исследование частиц
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ
ЭВОЛЮЦИИ КАПЕЛЬ .
4.1 Постановка задач моделирования
4.2 Оценка характерных времен
4.3 Математическая модель оценки эволюции капель
4.3.1 Математическая модель испарения капель чистой жидкости
4.3.2 Испарение движущихся обдуваемых капель
4.3.3 Оценка адекватности модели испарения капель воды
4.3.4 Испарение капель в присутствии примесей
4.3.5 Оценка адекватности модели испарения капель раствора ИаС1..
4.4 Оценка эволюции капель при взрывном распыливании жидкостей
4.4.1 Теоретическая оценка эволюции капель на начальных этапах образования облака аэрозоля
4.4.2 Теоретическая оценка эволюции капель в облаке аэрозоля..
4.4.3 Теоретическая оценка морфологии частиц при взрывном распыливании раствора ИаС
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А Акт использования
Приложение Б Акт использования

Выводы по первой главе
1. В настоящее время получен обширный материал по закономерностям распиливания жидкостей различными форсуночными устройствами в квази-стационарных условиях. Необходимо отметить, что процесс взрывного распиливания в литературе рассмотрен в гораздо меньшей степени.
2. Обзор и анализ литературных данных по взрывному распыливанию жидкостей показал, что протекающие при этом процессы можно разделить на стадии:
- образования дисперсной среды, связанного с воздействием на жидкость ударных волн и взаимодействия с воздухом при выбросе из распылителя;
- эволюции дисперсного потока в аэрозольное облако;
- эволюции капель в облаке.
3. Процесс образования дисперсной фазы при импульсном воздействии в литературе рассмотрен в основном с теоретической точки зрения. Механизм диспергирования чрезвычайно сложен и характеризуется большим числом параметров, которые определяются как свойствами дисперсной фазы, так и способами распыливания. Эффективность взрывного распыливания обусловлена кавитационными эффектами в диспергируемой жидкости при импульсном воздействии. Кавитационные пузырьки выступают в роли аккумуляторов энергии, запасающих энергию, выделяемую при срабатывании ВВ, и в дальнейшем способствуют эффективному высокодисперсному распылению.
4. Экспериментальное исследование связано со значительными трудностями, т.к. при взрывном распыливании образование облака жидко-капельного аэрозоля, содержащего частицы субмикронных размеров, происходит однократно, за время порядка нескольких мс, что накладывает ограничения на методы исследования аэрозолей, поскольку измерение дисперсных характеристик ведется по истечении определенного времени после распыления, и результаты измерений характеризуют аэрозоль, измененный в результате эволюции капель.