research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
An Investigation of Liquid Metal and Gas Flow Characteristics in Confined Atomization Nozzle

Author: Ihsan Y.Hussain
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2005 Volume: 11 Issue: 2 Pages: 377-391
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

Supersonic gas jets in confined liquid metal atomizing nozzle were studied by using the method of characteristics. Nitrogen at operating (stagnation) pressure of (1.65 Mpa) was used in the study, with three different values of ambient pressure (1.25, 1.52 and 1.75 bar). For all the three values, the nozzle is over expanded. The Mach number at the nozzle exit for all the investigated cases was (2.64). The pressure and mach number of the atomizing gas at various lattice points downstream of the nozzle exit were found. Besides, the effect of heat transfer from the liquid metal (aluminum) on the gas flow behavior was also investigated. The results showed that the stagnation temperature rise of nitrogen caused by heat transferred from aluminum is very small and can be neglected, and hence the flow can be assumed to be adiabatic. The results indicates that the pressure of the atomizing gas tries to adjust to the higher ambient pressure by the formation of a weak oblique "lip" shock followed by a reflected weak oblige "edge" shock. As the ambient pressure increases, the inward curvature of the jet boundary increases and hence the length of the jet decreases. As the ambient pressure increases, the point at which the oblique lip shock strikes the wall moves upstream toward the nozzle exit. If the shock is to be avoided, the difference between the ambient and nozzle exit pressures must be decreased. For fixed nozzle geometry, this can be done either by increasing the operation pressure or by decreasing the ambient pressure.

في هذا البحث، تمت دراسة نفاث الغاز فوق الصوتي الخارج من منفث التذرية للسوائل المعدنية باستخدام طريقة المميزات. الغاز المستعمل كان النتروجين عند ضغط تشغيلي (ساكن) مقداره ( MPa 1.56)، مع ثلاث قيم للضغط الجوي خارج المنفث ( bar1.25,1.52,1.75 ). لكل هذه القيم الثلاثه كان المنفث مفرط الاتساع ورقم ماخ عند مقطع الخروج للمنفث كان(2.64). تم احتساب الضغط ورقم ماخ عند مختلف نقاط الشبكة بعد المنفث، بالاضافة الى ذلك، تمت دراسة تأثير انتقال الحرارة من السائل المعدني (الالومينا) الى الغاز (النتروجين). بينت النتائج ان الارتفاع في درجة حرارة الركود للغاز (النتروجين) بسبب الحرارة المنتقاة اليه من السائل المعدني (الالومينا) كان صغيرا ويمكن اهماله وافتراض ان جريان الغاز اديباتي اظهرت النتائج ان ضغط الغاز المتذري يحاول ان يصل الى قيمة الضغط الجوي العالي خارج المنفث عن طريق تكوين صدمة "شفة" مائلة عند مخرج المنفث تتبعها صدمة "حافة" مائلة منعكسة من جدار الانبوب. زيادة الضغط الجوي خارج المنفث تسبب زيادة تقوس حدود النفاث الخارجية باتجاة الداخل، ونتيجة لذلك يقل طول النفاث، كما ان زيادة الضغط الجوي يدفع نقطة اتصال صدمة "الشفة" المائلة بجدار الانبوب الى الخلف باتجاه المنفث. إذا ما اريد تجنب حصول الصدمة، فان الفرق بين الضغط الجوي وضغط مخرج المنفث يجب ان يقل، وهذا يمكن تحقيقه أما بزيادة ضغط التشغيل (الركود) او بتقليل الضغط الجوي، او كلاهما.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2005 (1)