Dysza

JetEdit

Strumień gazowy, strumień cieczy lub hydrostrumień to dysza przeznaczona do wyrzucania gazu lub cieczy w spójnym strumieniu do otaczającego medium. Dysze gazowe są powszechnie spotykane w kuchenkach gazowych, piekarnikach lub grillach. Dysze gazowe były powszechnie używane do oświetlania przed opracowaniem światła elektrycznego. Inne rodzaje dysz płynnych można znaleźć w gaźnikach, gdzie gładkie kalibrowane kryzy są używane do regulowania przepływu paliwa do silnika, oraz w jacuzzi lub spa.

Innym wyspecjalizowanym strumieniem jest strumień laminarny. Jest to strumień wody, który zawiera urządzenia do wygładzania ciśnienia i przepływu, i daje przepływ laminarny, jak sama nazwa wskazuje. Daje to lepsze rezultaty w przypadku fontann.

Strumień piankowy to inny rodzaj strumienia, który wykorzystuje pianę zamiast gazu lub płynu.

Dysze używane do podawania gorącego strumienia do wielkiego pieca lub kuźni nazywane są tuyeres.

Dysze strumieniowe są również używane w dużych pomieszczeniach, gdzie dystrybucja powietrza przez nawiewniki sufitowe jest niemożliwa lub niepraktyczna. Nawiewniki, które wykorzystują dysze strumieniowe nazywane są nawiewnikami strumieniowymi, gdzie są one rozmieszczone w obszarze ścian bocznych w celu rozprowadzenia powietrza. Gdy zmienia się różnica temperatur pomiędzy powietrzem nawiewanym a powietrzem w pomieszczeniu, strumień powietrza nawiewanego jest odchylany w górę, aby nawiewać ciepłe powietrze, lub w dół, aby nawiewać zimne powietrze.

Wysoka prędkośćEdit

Dysza z rakiety Ariane-5

Często celem dyszy jest zwiększenie energii kinetycznej przepływającego medium kosztem jego ciśnienia i energii wewnętrznej.

Dysze można opisać jako konwergentne (zwężające się z szerokiej średnicy do mniejszej średnicy w kierunku przepływu) lub dywergentne (rozszerzające się z mniejszej średnicy do większej). Dysza de Lavala ma część zbieżną, po której następuje część rozbieżna i jest często nazywana dyszą zbieżno-rozbieżną (CD) („con-di nozzle”).

Dysze zbieżne przyspieszają ciecze poddźwiękowe. Jeśli stosunek ciśnień w dyszy jest wystarczająco wysoki, wówczas przepływ osiągnie prędkość soniczną w najwęższym miejscu (tj. w gardzieli dyszy). W takiej sytuacji mówi się, że dysza jest zdławiona.

Dalsze zwiększanie współczynnika ciśnienia w dyszy nie spowoduje zwiększenia liczby Macha w gardzieli powyżej jednego. W dolnej części strumienia (tj. na zewnątrz dyszy) przepływ może swobodnie rozwijać się do prędkości naddźwiękowych; jednak Mach 1 może być bardzo dużą prędkością dla gorącego gazu, ponieważ prędkość dźwięku zmienia się jako pierwiastek kwadratowy z temperatury bezwzględnej. Fakt ten jest szeroko wykorzystywany w poezji rakietowej, gdzie wymagane są przepływy hipersoniczne i gdzie celowo dobiera się mieszanki materiałów pędnych, aby jeszcze bardziej zwiększyć prędkość soniczną.

Rozpraszające dysze spowalniają ciecze, jeśli przepływ jest poddźwiękowy, ale przyspieszają ciecze soniczne lub naddźwiękowe.

Rozpraszające dysze konwergentno-dywergentne mogą zatem przyspieszać do prędkości naddźwiękowych ciecze, które zdławiły się w części konwergentnej. Ten proces CD jest bardziej efektywny niż pozwolenie dyszy konwergentnej na zewnętrzne rozprężanie naddźwiękowe.Kształt sekcji rozbieżnej zapewnia również, że kierunek uciekających gazów jest bezpośrednio do tyłu, ponieważ składowa skierowana w bok nie przyczyniłaby się do siły ciągu.

RozpędzanieEdit

Główny artykuł: Dysza napędowa

Wydech odrzutowy wytwarza ciąg netto z energii uzyskanej ze spalania paliwa, która jest dodawana do indukowanego powietrza. To gorące powietrze przechodzi przez dyszę o dużej prędkości, dyszę napędową, która ogromnie zwiększa jego energię kinetyczną.

Zwiększanie prędkości wylotowej zwiększa ciąg dla danego przepływu masy, ale dopasowanie prędkości wylotowej do prędkości powietrza zapewnia najlepszą sprawność energetyczną. Jednak względy pędu uniemożliwiają samolotom odrzutowym utrzymanie prędkości przy przekroczeniu prędkości wylotowej. Silniki naddźwiękowych samolotów odrzutowych, takich jak myśliwce i samoloty SST (np. Concorde), prawie zawsze osiągają wysokie prędkości wylotowe niezbędne do lotu naddźwiękowego dzięki zastosowaniu dyszy CD, mimo że wiąże się to z obniżeniem masy i kosztów; odwrotnie, poddźwiękowe silniki odrzutowe osiągają stosunkowo niskie, poddźwiękowe prędkości wylotowe i dlatego przy jeszcze niższych prędkościach stosują proste dysze zbieżne lub nawet dysze obejściowe.

Silniki rakietowe maksymalizują ciąg i prędkość wylotową poprzez zastosowanie dysz konwergentno-dywergentnych o bardzo dużych współczynnikach powierzchni, a zatem o ekstremalnie wysokich współczynnikach ciśnienia. Przepływ masy jest na najwyższym poziomie, ponieważ cała masa napędowa jest przenoszona przez pojazd, a bardzo wysokie prędkości wylotowe są pożądane.

Edyt magnetyczny

Dysze magnetyczne zostały również zaproponowane dla niektórych rodzajów napędu, takich jak VASIMR, w których przepływ plazmy jest kierowany przez pola magnetyczne zamiast ścianek wykonanych z materii stałej.

Edyt rozpylający

Główny artykuł: Dysza rozpylająca

Wiele dysz wytwarza bardzo drobny strumień cieczy.

  • Dysze atomizera są używane do malowania natryskowego, perfum, gaźników silników spalinowych, dezodorantów w sprayu, antyperspirantów i wielu innych podobnych zastosowań.
  • Dysza natryskująca powietrzem wykorzystuje otwór w dyszy w kształcie stożka do wtryskiwania powietrza do strumienia piany na bazie wody (CAFS/AFFF/FFFP), aby koncentrat „spienił się”. Najczęściej spotykane w gaśnicach pianowych i liniach ręcznych z pianą.
  • Dysze wirowe wtryskują ciecz stycznie i spiralnie do środka, a następnie wydostają się przez centralny otwór. Ze względu na wirowanie powoduje to, że rozpylana ciecz ma kształt stożka.

Dysze do odkurzaczy

Dysze do odkurzaczy występują w kilku różnych kształtach. Vacuum Nozzles są używane w odkurzaczach.

ShapingEdit

Niektóre dysze są kształtowane w celu wytworzenia strumienia o określonym kształcie. Na przykład wytłaczanie jest sposobem wytwarzania odcinków metali, tworzyw sztucznych lub innych materiałów o określonym przekroju poprzecznym. Taka dysza jest zwykle określana mianem matrycy.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *