Přístupnostní navigace
E-application
Search Search Close
Project detail
Duration: 01.01.2018 — 30.06.2021
Funding resources
Czech Science Foundation - Standardní projekty
- whole funder (2018-01-01 - 2020-12-31)
On the project
Tento projekt se zabývá komplexním výzkumem procesů při rozprašování u tlakových vířivých trysek s obtokem v oblastech, kde chybí publikovaná data. Experimentálně (průhledný model trysky + Dopplerovská anemometrie, PIV, vysokorychlostní obrazový záznam) a numerickými simulacemi (2D, 3D) bude zkoumán charakter vnitřního proudění v trysce a formování kapalného filmu při výtoku z trysky. Budou studovány příčiny nestabilit proudění a fluktuací vzdušného jádra, jejich vzájemná vazba a vliv na sprej. Práce budou provedeny na trysce s několika novými modifikacemi obtokových otvorů a konvergentní části vířivé komory pro definovaný rozsah provozních tlaků a obtokových poměrů. Na základě výsledků těchto prací bude navržena a vyrobena optimalizovaná tryska a provedeny experimenty s rozprašováním v realistických podmínkách (příčné a souproudé proudění okolního vzduchu, přetlak, zvýšená teplota) a vyhodnocen jejich vliv na charakter spreje, jeho stabilitu, vypařování spreje, kolize kapek a jejich shlukování.
Description in EnglishThis project aims, by a complex basic research, to advance the understanding of the spraying process in spill-return pressure-swirl atomizers. The character of the internal flow and formation of the liquid sheet outside the atomizer will be investigated experimentally (phase-Doppler anemometry, PIV, high-speed imaging) and numerically (2D/3D simulations). Origins of the flow irregularities will be identified (flow pulsations, air core fluctuations) and their coupling and impact on resulting spray will be studied. The works will be provided with several new modifications of the spill-line arrangement and the shape of convergent part of the swirl chamber at a defined range of operation pressures and spill/feed ratios. Based on the outcomes of this work an optimized atomizer will be designed and used for experiments with spraying in realistic conditions with the presence of the external cross/coo-flow and elevated pressure/temperature. Their effect on drop size, cone angle, evaporation rate, droplet collisions and droplet clustering will be explained using advanced analysis methods.
Keywordstlaková vířivá tryska s obtokem;rozprašování kapalin;vnitřní proudění;kapalný film;vzdušné jádro ;optické diagnostické metody;fázová-Dopplerovská anemometrie;PIV;
Key words in Englishspill-return pressure-swirl atomizer, liquid atomization, internal flow, liquid film, optical diagnostic methods, phase-Doppler anemometry, Particle Image Velocimetry
Mark
GA18-15839S
Default language
Czech
People responsible
Jedelský Jan, prof. Ing., Ph.D. - principal person responsible
Units
Energy Institute- responsible department (2017-03-31 - not assigned)Dept. of Thermodynamics and Environmental Engineering- beneficiary (2018-01-01 - 2020-12-31)
Results
MALÝ, M.; MOITA, A. S.; JEDELSKÝ, J.; RIBEIRO A. P. C.; MOREITA A. L. N. Effect of nanoparticles concentration on the characteristics of nanofluid sprays for cooling applications. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2019, vol. 135, no. 6, p. 3375-3386. ISSN: 1388-6150.Detail
JEDELSKÝ, J.; MALÝ, M.; BĚLKA, M.; POLZER, A.; SÁMELOVÁ, V.; CEJPEK, O.; WIGLEY, G. Effect of Fabrication Method and Surface Roughness on Spray Characteristics for Small Pressure-Swirl Atomizers. Journal of Manufacturing Processes, 2023, vol. 85, no. 1, p. 166-178. ISSN: 2212-4616.Detail
URBÁN, A.; MALÝ, M.; JÓZSA, V.; JEDELSKÝ, J. Effect of liquid preheating on high-velocity airblast atomization: From water to crude rapeseed oil. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, 2019, vol. 102, no. 1, p. 137-151. ISSN: 0894-1777.Detail
MALÝ, M.; SLÁMA, J.; SAPÍK, M.; JEDELSKÝ, J. 2D and 3D numerical modelling of internal flow of Pressure-swirl atomizer. In EFM18 – Experimental Fluid Mechanics 2018. EPJ Web of Conferences. EDP Sciences, 2019. p. 1-6. ISSN: 2100-014X.Detail
SAPÍK, M.; MALÝ, M.; JEDELSKÝ, J.; WIGLEY, G.; CEJPEK, O. Selection of model liquid with refractive index matching for visualization of internal flow in a scaled atomizer model. In EXPERIMENTAL FLUID MECHANICS 2018 (EFM18). EPJ Web of Conferences. EDP Sciences, 2019. p. 1-6. ISSN: 2100-014X.Detail
MALÝ, M.; MOITA, A.; JEDELSKÝ, J.; RIBEIRO, A.; MOREIRA, A. Effect of Nanoparticles Concentration on Nanofluid Sprays for Cooling Applications. In PROCEEDINGS OF THE 19th INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON APPLICATION OF LASER AND IMAGING TECHNIQUES TO FLUID MECHANICS. Lisboa, Portugal: Technical University Lisboa, 2018. p. 1-14. ISBN: 978-989-20-9177-8.Detail
MALÝ, M.; MOITA, A.; JEDELSKÝ, J.; RIBEIRO, A.; MOREIRA, A. Nanofluid sprays for cooling applications. Bergamo, Italy: DIPSI Workshop 2018 on Droplet Impact Phenomena & Spray Investigation, 2018. p. 17-20.Detail
MALÝ, M.; SAPÍK, M.; CEJPEK, O.; WIGLEY, G.; KATOLICKÝ, J.; JEDELSKÝ, J. Effect of spill orifice geometry on spray and control characteristics of spill-return pressure-swirl atomizers. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, 2019, vol. 106, no. 1, p. 159-170. ISSN: 0894-1777.Detail
CEJPEK, O.; MALÝ, M.; KOCHED, A.; SAPÍK, M.; LÍZAL, F.; JEDELSKÝ, J. Suitability of Volumetric 3-Component Velocimetry Method for Measurement of Pressure Swirl Sprays. In Topical Problems of Fluid Mechanics. Topical Problems of Fluid Mechanics 2019. Praha: 2019. p. 37-44. ISSN: 2336-5781.Detail
MALÝ, M.; SAPÍK, M.; CEJPEK, O.; LÍZAL, F.; ONDRÁČEK, V.; JÍCHA, M.; JEDELSKÝ, J. Internal flow characteristics in Spill-return pressure-swirl atomizers. Paříž: ILASS, 2019. p. 1-8.Detail
CEJPEK, O.; JEDELSKÝ, J.; MALÝ, M.; SAPÍK, M.; LÍZAL, F.; KOCHED, A. Investigation of pressure swirl sprays using Volumetric PIV. Paříž: ILASS, 2019. p. 1-8.Detail
JEDELSKÝ, J.; MALÝ, M.; ALOUSQUE, L.; WIGLEY, G.; CEJPEK, O.; LÍZAL, F. Characteristics of liquid sheet break up for spill-return swirl atomizers with different spill-line designs. Paříž: 2019. p. 1 (1 s.).Detail
MALÝ, M.; JEDELSKÝ, J.; SAPÍK, M.; CEJPEK, O.; SLÁMA, J.; WIGLEY, G. Effect of spill orifice geometry on performance of spill-return pressure-swirl atomizers. Chicago: 2018. p. 1-8.Detail
CEJPEK, O.; MALÝ, M.; SLÁMA, J.; AVULAPATI, M.; JEDELSKÝ, J. Interaction of pressure swirl spray with cross-flow. Continuum Mech Therm, 2022, vol. 34, no. 6, p. 1497-1515. ISSN: 0935-1175.Detail
Marcel Sapík, Jan Jedelský, Edouard Berrocal. Spray visualization using liquid fluorescence high-speed imaging. 2020. p. 1-4.Detail
CEJPEK, O.; ŠÍP, J.; MALÝ, M.; JEDELSKÝ, J.; TOMÁŠ, Z. Analysis of velocity profile measurements obtained by different methods in low-speed , small-scale wind tunnel. 2020. p. 72-79.Detail
ZAREMBA, M.; MALÝ, M.; MRÁZ V.; JEDELSKÝ, J. Comparison of Fibre-Based Phase Doppler Analysers. 2020. p. 1-9.Detail
URBÁN, A.; GRONIEWSKI, A.; MALÝ, M.; JÓZSA, V.; JEDELSKÝ, J. Application of big data analysis technique on high-velocity airblast atomization: Searching for optimum probability density function. FUEL, 2020, vol. 273, no. 1, p. 1-12. ISSN: 0016-2361.Detail
MALÝ, M.; CEJPEK, O.; SAPÍK, M.; ONDRÁČEK, V.; WIGLEY, G.; JEDELSKÝ, J. Internal flow dynamics of spill-return pressure-swirl atomizers. EXPERIMENTAL THERMAL AND FLUID SCIENCE, 2021, vol. 120, no. 1, p. 1-13. ISSN: 0894-1777.Detail
CEJPEK, O.; MALÝ, M.; BĚLKA, M.; JEDELSKÝ, J. Replication of Pressure Swirl Atomizer by 3D Printing and Influence of Surface Roughness on the Atomization Quality. MATEC Web of Conferences. 2020. p. 1-10. ISSN: 2261-236X.Detail
MLKVIK, M.; JEDELSKÝ, J.; KARBSTEIN, H.; GAUKEL, V. Spraying of viscous liquids: influence of the fluids mixing mechanism on the performance of the internal-mixing twin fluid atomizers. Applied Sciences - Basel, 2020, vol. 10, no. 15, p. 1-17. ISSN: 2076-3417.Detail
JEDELSKÝ, J.; MALÝ, M.; JÍCHA, M.; SLÁMA, J.; WIGLEY, G. Importance of Geometrical Factors on Spray Characteristics of Spill-return Atomisers. Journal of Propulsion and Power, 2021, vol. 37, no. 3, p. 408-418. ISSN: 1533-3876.Detail
ROTH, A.; SAPÍK, M.; JEDELSKÝ, J.; BERROCAL, E. High-speed 3D reconstruction of liquid surfaces in sprays. 20th International Symposium on Applications of Laser and Imaging Techniques to Fluid Mechanics 2020. Lisbon: Tecnico Lisboa, 2020. p. 1-9.Detail
JEDELSKÝ, J. ROZSTŘIK KAPALIN – SOUČASNÉ PŘÍSTUPY A METODY VE VÝZKUMU, CHARAKTERIZACI A NÁVRHU TLAKOVÝCH VÍŘIVÝCH TRYSEK. Brno: Vutium, 2018. s. 1-37.Detail
MALÝ, M.; SLÁMA, J.; CEJPEK, O.; JEDELSKÝ, J. Comparison of numerical models for prediction of pressure-swirl atomizer internal flow. Edinburgh: ILASS - Europe, Institute for Liquid Atomization and Spray Systems, 2021.Detail
SAPÍK, M.; MALÝ, M.; JEDELSKÝ, J.: Modulární průhledná tryska; Transparentní modulární tlaková vířivá tryska. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Technická 2896/2, 61669 Brno, místnost C3/0213d. (funkční vzorek)Detail
CEJPEK, O.; MALÝ, M.; JEDELSKÝ, J.: Větrný tunel pro spreje; Aerodynamický tunel pro výzkum atomizace. Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, Technická 2896/2, 61669 Brno, místnost C3/0213d. (funkční vzorek)Detail