Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

01.05.2019 | Research Article | Ausgabe 5/2019

Experiments in Fluids 5/2019

Effect of injector swirl number on near-field spray characteristics of a novel twin-fluid injector

Zeitschrift:
Experiments in Fluids > Ausgabe 5/2019
Autoren:
V. Danh, O. S. Akinyemi, C. E. Taylor, J. T. Frank, L. Jiang
Wichtige Hinweise

Publisher’s Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Compared to liquid jets/films from conventional air-blast injectors, flow blurring (FB) injection has generated fine sprays immediately at the injector exit, resulting in the clean combustion of various fuels including viscous oils. The FB atomization involves primary atomization by bubble bursting of the bubbly internal two-phase flow due to the dramatic pressure drop at the injector exit and the secondary break-up of droplets/ligaments by Rayleigh–Taylor instability. Recently, a novel swirl-burst (SB) injector has been developed to further enhance the secondary atomization, which has resulted in less lifted and cleaner flames by integrating swirling atomizing air with the FB concept. The present study investigates the effect of injector swirl number (ISN) on spray characteristics including droplet velocity and size distributions in the injector near field (8 mm ×  4 mm) using particle image velocimetry and shadowgraph imaging for the SB injectors with diameter, D, of 1.5 mm. The study investigates four ISNs from 2.0 to 3.5 with an increment of 0.5, corresponding to various swirl vane angles. Results show that all the ISNs have achieved a short break-up length (~ 1.67D) and fine atomization with final droplet diameter ranging from 12 to 40 µm and SMD around 25 µm. Droplets are evenly distributed at each axial plane for all the ISNs. Increase in the ISN results in enhanced secondary atomization and hence finer droplets within 1.67D downstream of the injector exit. Spray angles are typically narrower at the increased ISN. Regardless of the variations within the injector near field and the different spray angles, the break-up length and final droplet size are nearly independent of the ISN.

Graphical abstract

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe​​​​​​​




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 5/2019

Experiments in Fluids 5/2019 Zur Ausgabe

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise