Дизельные двигатели речных судов
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
do минимальный диаметр камеры, м;
К= 5.10 расчетный коэффициент, учитывающий физические свойства жидкого топлива;
Q заранее заданный расход жидкого топлива, проходящего через систему топливоподачи, м3,c;
P2 заранее заданная величина давления в потоке жидкого топлива на выходе из указанной камеры, Па;
Pc давление в потоке жидкого топлива, при котором при заданном перепаде между давлением в этом потоке перед струйным излучателем и давлением в этом потоке в сужающейся части камеры после струйного излучателя возникает кавитация в потоке топлива в расширяющейся части камеры, Па.
После прохождения потоков жидкого топлива через ультразвуковой излучатель в этом потоке, так же, как это имеет место в известном устройстве, описанном выше, возникают пульсации давления, происходящие с ультразвуковой частотой. При прохождении пульсирующим потоком сужающейся части камеры скорость потока возрастает, а среднее давление падает. Среднее давление в потоке достигает наименьшего значения в самой узкой части камеры, и при минимальных значениях пульсирующего давления в потоке возникают кавитационные полости. При прохождении потоком расширяющейся части камеры скорость этого потока замедляется, а давление возрастает. В результате кавитационные полости схлопываются и происходит гомогенизация и эмульгирование жидкого топлива.
Благодаря тому, что минимальный диаметр камеры определяется в соответствии с найденной авторами зависимостью, указанной выше и учитывающей физические свойства жидкого топлива, характеристики системы топливоподачи, а также найденную авторами зависимость между перепадом между давлением в потоке жидкого топлива до струйного излучателя и давлением в этом потоке после струйного излучателя в сужающейся части камеры и давлением в потоке, при котором возникает кавитация, последняя возникает при относительно небольшом значении указанного перепада и относительно большом значении давления на выходе из камеры.
Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает благодаря кавитации высококачественную обработку жидкого топлива, в том числе его низкосортных высоковязких типов и тем самым обеспечивает уменьшение количества вредных выбросов в атмосферу. Благодаря тому, что кавитация возникает при относительно небольшом перепаде давления и относительно высоком давлении на выходе из устройства, предлагаемое устройство обеспечивает снижение эгнергозатрат при обработке жидкого топлива при относительно высоких значениях давления топливоподачи в системе.
Целесообразно для придания потоку жидкого топлива вращательного движения в патрубке подачи жидкого топлива установить винтовую вставку. Благодаря этой вставке подаваемая жидкость дополнительно перемешивается перед поступлением в ультразвуковой струйный излучатель, что еще больше повышает качество обработки топлива.
В дальнейшем изобретение поясняется подробным описанием примера его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: на фиг. 1 - общий вид устройства, выполненного в соответствии с изобретением, в разрезе; на фиг. 2 поперечный разрез подвижной спирали струйного излучателя в увеличенном масштабе; фиг. 3 показывает камеру с переменным диаметром сечения, показанную на фиг. 1, в разрезе, в увеличенном масштабе; фиг. 4 - изображает зависимость между давлением, при котором возникает кавитация, и перепадом между давлением в потоке жидкости до струйного излучателя и давлением в потоке жидкости после струйного излучателя.
Как показано на фиг. 1, устройство для обработки жидкого топлива кавитацией в системе топливоподачи в соответствии с изобретением содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 для подачи жидкого топлива и патрубком 3 для его отвода. Патрубок 2 соединен с помощью гайки 4 с трубопроводом 5, сообщающимся с резервуаром для топлива (на фиг. не показан). В патрубке 2 установлена винтовая вставка 6. Коаксиально корпусу 1 установлен ультразвуковой струйный излучатель 7. Струйный излучатель 7 выполнен в виде двух спиралей Архимеда 7a и 7b, ориентированных вогнутыми сторонами одна к другой. При этом лопасти одной спирали 7a ориентированы в направлении, противоположном направлению лопастей спирали 7b. Спирали 7a и 7b установлены так, что лопасти одной спирали размещены между лопастями другой спирали и образуют каналы 7с прямоугольного сечения для прохождения обрабатываемого топлива. Одна из спиралей 7a расположена на основании 8. Поперечный разрез спирали 7a, размещенной на основании 8, изображен на фиг. 2. Основание 8 со спиралью 7a может перемещаться вдоль оси корпуса 1 (фиг. 1) по направляющим 9 с помощью регулировочной гайки 10 и втулки 11. Вторая спираль 7b размещена на крышке 12 корпуса 1 и закреплена неподвижно относительно корпуса 1 с помощью винтов 13. При перемещении спирали 7а относительно спирали 7b происходит изменение площади поперечного сечения каналов 7с. В крышке 12 выполнено отверстие для прохождения жидкого топлива.
Ультразвуковой струйный излучатель может быть выполнен и иначе, например так, как это описано в известном устройстве [SU, A, 1532083]
Устройство снабжено камерой 14 с переменным диаметром сечения, закрепленной, например, с помощью сварки на крышке корпуса 12 корпуса 1 так, что ось камеры 14 совпадает с осью струйного излучателя 7. Камера 14 имеет сужающуюся часть 14а, расширяющуюся часть 14b и минимальный диаметр do.
Минимальный диаметр do определяется в соответствии с предложенной авторами зависимостью. Для каждого струйного излу