Hydroimpulsive liquid jet: theory and data flow is dispersed

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18527

Keywords:

hydroimpulsive liquid jet, model of dispersion, form of torch, range

Abstract

The results of the research of a hydraulic stream, dispersion of which is carried out by the generation of pulsations of pressure in a stream outflowing from the sprinkler (hydroimpulsive liquid jet) are presented. On the basis of phenomenological analysis of the data of high-speed photography of the liquid jet, we pick out the elementary constituents of process of dispersion including:

- forming the sequence of identical portions of liquid, consisting of high-speed and low-speed liquid jets;

- their non-elastic collision, attended with transformation of the portion in a structure consisting of a drop and remaining area of low-speed stream, which are crushed in the gas stream flowing them around, forming a total torch.

The mathematical model of dispersion taking into account the features of physical picture of process has been developed, the formulae linking dispersion characteristics, form of torch and jet range with frequency and amplitude of the pressure pulsations generated in a stream have been got. The conducted experiments have shown the good coincidence of their results with design data. The results obtained can find wide application for creation of thermal screens, suppression and disinfection of the harmful blowouts, fire extinguishing and so on.

Author Biographies

Андрей Петрович Кремена, Yuzhnoye State Design Office Krivorozhskaya, 3, Dnepropetrovsk, Ukraine, 49008

Chief of department 

Владимир Степанович Бабенко, LLC "Impulse", Komsomolskaya, 16/18, Dnepropetrovsk, Ukraine, 49000

Ph.D.

Director 

References

  1. Способ и устройство для получения струи жидкости с управляемой дисперсностью капель [Текст] : пат. 2140333 Российская Федерация: МПК 7В05В1/58 / Алексеев Ю.С., Межуев Н.Н., Нода А.А., Свириденко Н.Ф., Скобелев Н.К.; заявители и патентообладатели Нода А.А., Свириденко Н.Ф.  № 97116461/12; заявл. 24.09.97; опубл. 27.10.99. – Бюл. № 30. – 3 с.
  2. Пажи, Д. Г. Распылители жидкости [Текст] / Д. Г. Пажи, В. С. Галустов. – М.: Химия, 1979. – 216 с.
  3. Исаев, А. П. Гидравлика дождевальных машин [Текст] / А. П. Исаев. – М.: Машиностроение, 1973. – 216 с.
  4. Иванов, В. А. О дроблении жидкой струи [Текст] / В. А. Иванов // ПМТФ. – № 4. – 1966. – С. 30-37.
  5. Пилипенко, В. В. Кавитационные автоколебания [Текст] / В. В. Пилипенко. – Киев: Наук. думка, 1989. – 316 с.
  6. Волынский, М. С. Деформация и дробление капель в потоке газа [Текст] / М. С. Волынский, А. С. Липатов // ИФЖ. – Т.XVIII. – № 5. – 1970. – С. 838-843.
  7. Воронков, И. М. Курс теоретической механики [Текст] / И. М. Воронков. – М.: Гостехиздат, 1953. – 552 с.
  8. Угинчус, А. А. Гидравлика и гидравлические машины [Текст] / А. А. Угинчус. – Харьков: Изд-во Харьковск. ун-та, 1970. – 395 с.
  9. Могендович, Е. М. Гидравлические импульсные системы [Текст] / Е. М. Могендович. – Л.: Машиностроение, 1977. – 216 с.
  10. Лаврентьев, М. А. Проблемы гидродинамики и их математические модели [Текст] / М. А. Лаврентьев, Б. В. Шабат. – М. : Наука, 1973. – 416 с.
  11. Соич, Л. О. Исследование поля скоростей перемещения частиц металла при штамповке биметаллического поршня [Текст] / Л. О. Соич // Самолетостроение. Техника воздушного флота. – Вып.45. – Харьков: Вища школа, 1979. – С. 93-94.
  12. Лопарев, В. П. Экспериментальное исследование дробления капель жидкости в условиях постепенного нарастания внешних сил [Текст] / В. П. Лопарев // МЖГ. – № 3. –1975. – С. 174-178.
  13. Бородин, В. А. Распыливание жидкостей [Текст] / В. А. Бородин, Ю. Ф. Дитянин, Л .А. Клячко, В. И. Ягодкин. – М.: Машиностроение, 1967. – 263 с.
  14. Ольшанский, В. П. О траектории гидравлической пожарной струи [Текст] / В. П. Ольшанский // Проблемы пожарной безопасности. – 2003. – Вып. 14 – С. 144-151.
  15. Мурзабаев М. Т. Динамика дождевальных струй [Текст] / М. Т. Мурзабаев, А. Л. Ярин // Механика жидкости и газа. – 1985.  № 5. – С. 60-67.
  16. Анаников, С. В. О движении капли в свободной струе [Текст] / С. В. Анаников, Е. В. Поляков // Изв. ВУЗов. Авиационная техника. – 1977.  № 1. – С. 11-16.
  17. Alekseev, Yu. S., Mezhuyev, N. N., Noda, A. A., Svyrydenko, N. F., Skobelev, N. K.; applicant and patentee Noda, A. A., Svyrydenko, N. F. (27.10.1999). Patent 2140333 Russian Federation IPC 7V05V1/58. Method and apparatus for producing liquid jets with controlled dispersion of droplets. №97116461/12; appl. 24.09.97. Bull. № 30, 3.
  18. Pazhy, D. H., Galustov, V. S. (1979). Sprays fluid. Chemistry, 216.
  19. Isayev, A. P. (1973). Hydraulics sprinklers. Mechanical Engineering, 216.
  20. Ivanov, V. A. (1966). Splitting of a liquid jet. Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 4, 30-37.
  21. Pylypenko, V. V. (1989). Cavity oscillations, 316.
  22. Volynskyy, M. S., Lipatov A. S. (1970). Deformation of droplets and the fragmentation of the gas stream. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, XVIII, 5, 838-843.
  23. Voronkov, I. M. (1953). The course of theoretical mechanics, 552.
  24. Uginchus, A. A. (1970). Hydraulics and hydraulic machines, 395.
  25. Mogendovich, E. M. (1977). Hydraulic pulse systems, 216.
  26. Lavrentyev, M. A., Shabat, B. V. (1973). Problems of hydrodynamics and their mathematical models, 416.
  27. Soyich, L. O. (1979). The study of the velocity field of the metal particles moving at stamping bimetallic piston. Aircraft. Air Force Tech. Instalment 45, 93-94.
  28. Loparev, V. P. (1975). Experimental study of fragmentation of liquid drops in a gradual increase of the external forces. Fluid Dynamics, № 3, 174-178.
  29. Borodin, V. A., Dityanin, Yu. F., Klyachko, L. A., Yagodkin, V. I. (1967). Atomization of liquids, 263.
  30. Olshansky, V. P. (2003). The trajectory of the hydraulic jet of fire. Problems of fire safety. Instalment 14, 144-151.
  31. Murzabayev, M. T., Yarin, A. L. (1985). Dynamics of sprinkler jets. Fluid Dynamics, 5, 60-67.
  32. Ananikov, S. V., Polyakov, Ye. V. (1977). On the motion of a drop in a free jet. Russian Aeronautics, 1, 11-16.

Published

2013-10-31

How to Cite

Кремена, А. П., & Бабенко, В. С. (2013). Hydroimpulsive liquid jet: theory and data flow is dispersed. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(7(65), 48–54. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18527

Issue

Section

Applied mechanics