Analiza procesu rozpylania cieczy w rozpylaczach pęcherzykowych i pęcherzykowo-wirowych

W rozprawie przedstawiono wyniki badań doświadczalnych rozpylania cieczy za pomocą rozpylaczy pęcherzykowych. Przebadano rozpylacze klasyczne oraz pęcherzykowo-wirowe, w których wykorzystuje się zjawisko ruchu wirowego, zarówno o typowych wymiarach, jak i zminiaturyzowane. Analizowano trzy rodzaje aeratorów: cylindryczny jednootworowy, cylindryczny wielootworowy i płaski. W każdym rozpylaczu montowano różne końcówki – o otworach cylindrycznych, stożkowych i profilowanych. Omówiono wyniki badań doświadczalnych i analizy wpływu kształtu otworu wylotowego na spadek ciśnienia i wartości współczynnika wypływu rozpylaczy pęcherzykowych. Największe wartości współczynnika wypływu zaobserwowano dla otworu profilowanego, a najmniejsze dla otworu cylindrycznego. Stwierdzono, że kształt otworu nie odgrywał tak dużej roli, gdy wartości stosunku masowego natężenia przepływu gazu do masowego natężenia przepływu cieczy były duże. Wykazano, że ze wzrostem masowego natężenia przepływu gazu wzrasta wartość kąta rozpylania. Zwiększenie strumienia cieczy może powodować albo zmniejszenie kąta rozpylania, albo – podobnie jak w rozpylaczach wirowych – zwiększenie – aż do osiągnięcia maksimum kąta rozpylania. Lepkość cieczy ma istotny wpływ na wartości kąta rozpylania. Im jest ona większa, tym kąt rozpylania jest mniejszy. Należy również zaznaczyć, że na kąt rozpylania wpływa konstrukcja samego rozpylacza. Podano wyniki badań doświadczalnych i analizy wpływu lepkości dynamicznej i wzdłużnej na wielkość kropel, ich rozkłady ilościowe oraz średnią średnicę kropel. Stwierdzono, że lepkość w istotny sposób wpływa na wielkość zastępczej średnicy kropel. Wykazano także, że ze wzrostem lepkości cieczy wzrasta udział liczbowy kropel o większych średnicach, a widmo rozpylenia ulega rozszerzeniu. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że bardzo istotną wielkością wpływającą na wartość średniej średnicy kropel jest lepkość wzdłużna rozpylanej cieczy. Przeanalizowano także struktury wewnętrzne i zewnętrzne rozpylanej cieczy. W rozprawie zamieszczono równania korelacyjne opisujące podstawowe wielkości charakteryzujące proces rozpylania. Zaproponowano równania wiążące konstrukcję rozpylacza, właściwości rozpylanej cieczy, natężenie przepływu gazu i cieczy ze współczynnikiem wypływu, kątem rozpylania oraz wielkością uzyskiwanych kropel, przydatne w praktyce projektowej.