CC BY
84Решетневские чтения. 2017
УДК 004.94, 004.942
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАСПЫЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ИЗ ФОРСУНКИ
М. С. Солдатова
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: soldatova1595@mail.ru
Рассматривается моделирование процесса распыления жидкости из форсунки. Моделирование процессов является одним из видов деятельности. Показан созданный программный продукт для моделирования процесса распыления жидкости из форсунки. Проведено краткое описание действий к созданию программного продукта и его непосредственные возможности.
Ключевые слова: системы распыления, форсунки, распыление, интерфейс программного продукта.
MODELING THE PROCESS OF SPRAYING LIQUID FROM THE INJECTOR
M. S. Soldatova
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: soldatova1595@mail.ru
The article is devoted to modeling the process of spraying a liquid from a nozzle. Modeling processes is one of the important modern activities. The article deals with the created software product for simulating the process of spraying a liquid from an injector. A brief description of the actions to create the software product and its immediate capabilities are provided.
Keywords: spray systems, nozzles, spraying, the interface of the software product.
Системы распыления в настоящее время имеют очень широкое распространение, начиная с распылителей для бытовых шлангов и заканчивая системой из форсунок в камере сгорания двигателя ракет. Одна из основных проблем использования систем распыления в производстве заключается в разнообразии выбора распылителей и их непосредственные расчеты, которые необходимы для дальнейшей проверки. Таким образом, был разработан программный продукт для иллюстрации процесса распыления жидкости из форсунки с использованием известных методов вычисления и распыления, с целью обеспечения вычислительной основы для дальнейшего подбора и выбора видов форсунки в производственных масштабах.
Существуют различные виды форсунок. На практике наиболее часто используют струйные форсунки. Они представляют собой насадок с различными формами отверстий. Данный вид форсунки используется как в ракетных двигателях, так и в промышленности [2].
Были рассмотрены наиболее встречаемые методы распыления жидкости из форсунки. Основными методами распыления являются: «Полый конус», «Плоская струя» и «Полная струя» [3-5].
Математическое описание движения жидкости через струйные форсунки основаны на уравнении сохранения расхода топлива и уравнении энергии Бернулли для идеальной несжимаемой жидкости. Это количество измеряется в единицах объема или в весовых единицах и представляется в виде формулы [1]
^ ; =Pт X Щ X ^ ,
где рт - плотность жидкости; - теоретическая скорость истечения жидкости из сопла форсунки; FC - площадь выходного поперечного сечения канала сопла; GT.o - теоретическое значение расхода топлива.
Уравнение энергии Бернулли для несжимаемой жидкости выражается в виде формулы
PT .0 _ PT .0 + Р х '
wt
2
где РТл - давление жидкости в потоке перед форсункой.
Для более точного графического построения распыления были сформированы три алгоритма, которые представляют собой, вычисление траектории движения капель жидкости в пространстве (см. рисунок).
Интерфейс программного продукта разделен на четыре окна, три из которых являются окнами ввода данных. Основное окно программного продукта делится на четыре части: область графического построения модели распыления, область вычислительных значений, область меню и область навигации графической модели.
Разработанный программный продукт прост в использовании, эффективен и полезен, и может найти свое применение в различных сферах производства, отвечающих за распыление жидкости.
Программные средства и информационные технологии
Интерфейс программного продукта
Библиографические ссылки
1. Математические модели и расчет распределения топлива в турбулентном потоке воздуха за центробежной форсункой / С. Лукачев, А. Диденко, И. Зубрилин и др. // Минобрнауки РФ, 2011. 115 с.
2. Пажи Д., Галустов В. Основы техники распыления жидкости. М. : Химия, 1984. 256 с.
3. Гидравлическое распыление [Электронный ресурс]. URL: http://vseokraskah.net/lakokraska/8-4-gidra-vlicheskoe-raspylenie.html (дата обращения: 02.03.2017).
4. Распылительные технологии [Электронный ресурс]. URL: http://www.lechler-forsunki.ru/-/-/-cbw GZ_AAAB CBgAAAEyeIkEMEhk-ru_RU (дата обращения: 04.03.2017).
5. Техника распыления [Электронный ресурс]. URL: http://www.c-irimex.ru/catalog/forsunki_sistemiy_ raspiylenija/forsunki_i_raspiylitelniye_sistemiy_lechler/te hnika_raspiylenija (дата обращения: 7.03.2017).
References
1. [Mathematical models and calculation of fuel distribution in a turbulent air flow behind a centrifugal nozzle] / S. Lukachev, A. Didenko, I. Zubrilin et al. Minobrnauki RF, 2011. 115 p.
2. Pazhi D., Galustov V. Osnovy tehniki raspylenija zhidkosti [Fundamentals of Sputtering Technology]. M. : Himija, 1984. 256 p.
3. Hydraulic spraying. Available at: http://vseo-kraskah.net/lakokraska/8-4-gidravlicheskoe-raspylenie. html (accessed: 02.03.2017).
4. Spray Technology. Available at: http://www. lechler-forsunki.ru/-/-/-cbwGZ_AAABCBgAAAEyeIkE MEhk-ru_RU (accessed: 04.03.2017).
5. Spray technique. Available at: http://www.c-irimex. ru/catalog/forsunki_sistemiy_raspiylenija/forsunki_i_rasp iylitelniye_sistemiy_lechler/tehnika_raspiylenij a (accessed: 07.03.2017).
© CojigaTOBa M. C., 2017
