Сопло

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  "Nozzle"  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( март 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Насадка для воды

Спринклерные оросительные форсунки с центральным шарниром , используемые при орошении сельскохозяйственных культур

Распылитель с поворотным аппликатором End Gun

Сопло представляет собой устройство , предназначенное для управления направлением или характеристики жидкости потока (особенно для увеличения скорости) , когда он выходит (или входит) закрытую камеру или трубу .

Сопло часто представляет собой трубу или трубку с различной площадью поперечного сечения, и ее можно использовать для направления или изменения потока текучей среды ( жидкости или газа ). Сопла часто используются для управления скоростью потока, скоростью, направлением, массой, формой и / или давлением потока, выходящего из них. В сопле скорость жидкости увеличивается за счет энергии ее давления.

Типы [ править ]

Джет [ править ]

Газовая струя , струя жидкости или гидро струя является соплом предназначено для выброса газа или жидкости в когерентном потоке в окружающей среду. Газовые форсунки обычно используются в газовых плитах , духовках или барбекю . Газовые форсунки обычно использовались для света до появления электрического света . Другие типы жидкостных форсунок встречаются в карбюраторах , где гладкие калиброванные отверстия используются для регулирования потока топлива в двигатель, а также в джакузи или спа .

Еще одна специализированная струя - ламинарная . Это струя воды, которая содержит устройства для сглаживания давления и потока и , как следует из названия , создает ламинарный поток . Это дает лучшие результаты для фонтанов .

Пенная струя - это другой тип струи, в которой вместо газа или жидкости используется пена.

Сопла, используемые для подачи горячего дутья в доменную печь или кузницу , называются фурмами .

Форсунки также используются в больших помещениях, где распределение воздуха через потолочные диффузоры невозможно или нецелесообразно. Диффузоры, в которых используются струйные сопла, называются струйными диффузорами, где они будут расположены в областях боковой стенки для распределения воздуха. Когда разница температур между приточным воздухом и воздухом в помещении изменяется, поток приточного воздуха отклоняется вверх для подачи теплого воздуха или вниз для подачи холодного воздуха. ^[1]

Высокая скорость [ править ]

Часто цель сопла состоит в том, чтобы увеличить кинетическую энергию текущей среды за счет ее давления и внутренней энергии .

Сопла можно описать как сходящиеся (сужающиеся от большого диаметра к меньшему в направлении потока) или расходящиеся (расширяющиеся от меньшего диаметра к большему). Сопла Лаваля имеет сужающуюся секцию с последующей секцией и расширяющейся часто называют сходящимся-расходящимся (CD) Насадка ( «кон-ди - сопло»).

Сужающиеся сопла ускоряют дозвуковые жидкости. Если степень давления в сопле достаточно высока, поток достигает звуковой скорости в самом узком месте (то есть в горловине сопла ). В этой ситуации говорят, что форсунка забита .

Дальнейшее увеличение степени сжатия сопла не приведет к увеличению числа Маха горловины выше единицы. Ниже по потоку (т.е. вне сопла) поток может свободно расширяться до сверхзвуковых скоростей; однако 1 Мах может быть очень высокой скоростью для горячего газа, потому что скорость звука изменяется как квадратный корень из абсолютной температуры. Этот факт широко используется в ракетной технике, где требуются гиперзвуковые потоки и где топливные смеси сознательно выбираются для дальнейшего увеличения скорости звука.

Расходящиеся сопла замедляют поток жидкости, если поток дозвуковой, но они ускоряют звуковые или сверхзвуковые жидкости.

Таким образом, сопла сужающегося-расходящегося типа могут разгонять жидкости, которые застряли в сужающемся участке, до сверхзвуковых скоростей. Этот процесс CD более эффективен, чем возможность сверхзвукового внешнего расширения конвергентного сопла. Форма расширяющейся секции также гарантирует, что выходящие газы направляются прямо назад, поскольку любой боковой компонент не будет способствовать толчке.

Продвигая [ править ]

Реактивный выхлоп создает чистую тягу из энергии, полученной от сгорания топлива, которая добавляется к всасываемому воздуху. Этот горячий воздух проходит через высокоскоростное сопло, движущееся сопло , которое значительно увеличивает его кинетическую энергию. ^[2]

Увеличение скорости выхлопа увеличивает тягу для данного массового расхода, но согласование скорости выхлопа со скоростью воздуха обеспечивает лучшую энергоэффективность. Однако соображения количества движения не позволяют реактивным самолетам поддерживать скорость при превышении скорости их выхлопных струй. Двигатели сверхзвуковых реактивных самолетов, таких как двигатели истребителей и самолетов SST (например, Concorde ), почти всегда достигают высоких скоростей выхлопа, необходимых для сверхзвукового полета, за счет использования сопла CD, несмотря на снижение веса и стоимости; И наоборот, дозвуковые реактивные двигатели используют относительно низкие дозвуковые скорости выхлопа и, следовательно, используют простое сужающееся сопло или даже байпасные сопла на еще более низких скоростях.

Ракетные двигатели максимизируют тягу и скорость истечения за счет использования сходящихся-расходящихся сопел с очень большими соотношениями площадей и, следовательно, чрезвычайно высокими отношениями давления. Массовый расход имеет большое значение, потому что вся движущая масса переносится автомобилем, и желательна очень высокая скорость выхлопа.

Магнитный [ править ]

Магнитные сопла также были предложены для некоторых типов двигателей, таких как VASIMR , в которых поток плазмы направляется магнитными полями, а не стенками из твердого вещества.

Спрей [ править ]

Многие форсунки производят очень мелкую струю жидкости.

• Форсунки распылителя используются для окраски распылением, парфюмерии, карбюраторов для двигателей внутреннего сгорания , распыления дезодорантов , антиперспирантов и многих других подобных применений.
• Насадка для всасывания воздуха использует отверстие в конической насадке для впрыскивания воздуха в поток пены на водной основе (CAFS / AFFF / FFFP), чтобы концентрат «вспенивался». Чаще всего встречается на пенных огнетушителях и ручках с пеной.
• Вихревые сопла впрыскивают жидкость по касательной, она по спирали попадает в центр, а затем выходит через центральное отверстие. Из-за завихрения это приводит к тому, что аэрозоль выходит в форме конуса.

Вакуум [ править ]

Форсунки для пылесосов бывают разных форм. В пылесосах используются вакуумные насадки.

Формирование [ править ]

Некоторые форсунки имеют такую ​​форму, чтобы создавать поток определенной формы. Например, экструзионное формование - это способ производства отрезков металлов, пластмасс или других материалов с определенным поперечным сечением. Это сопло обычно называют штампом .

См. Также [ править ]

• Сопло реакция
• Сопло ракетного двигателя
• SERN
• Форсунки

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Найдите насадку в Викисловаре, бесплатном словаре.

• «Конструкция сопла (сходящаяся / расходящаяся - сопло CD)» . НАСА .gov. Архивировано из оригинального 20 марта 2009 года . Проверено 19 января 2009 года .
• Техническая статья о конструкции сопла Rocketdyne
• Обзор форсунок жидкостных ракетных двигателей