Duză

JetEdit

Un jet de gaz, jet de fluid sau hidrojet este o duză destinată să ejecteze gaz sau fluid într-un flux coerent într-un mediu înconjurător. Jeturile de gaz se găsesc în mod obișnuit în sobe, cuptoare sau grătare cu gaz. Jeturile de gaz au fost utilizate în mod obișnuit pentru lumină înainte de dezvoltarea luminii electrice. Alte tipuri de jeturi de fluid se găsesc în carburatoare, unde se folosesc orificii netede și calibrate pentru a regla debitul de combustibil într-un motor, și în jacuzzi sau spa-uri.

Un alt jet specializat este jetul laminar. Acesta este un jet de apă care conține dispozitive pentru a netezi presiunea și debitul și oferă un flux laminar, după cum sugerează și numele său. Acesta oferă rezultate mai bune pentru fântâni.

Jetul de spumă este un alt tip de jet care folosește spumă în loc de un gaz sau fluid.

Duzele folosite pentru alimentarea cu apă fierbinte a unui furnal sau a unei forje se numesc tuyere.

Duzele cu jet sunt, de asemenea, folosite în încăperi mari, unde distribuția aerului prin difuzoare de tavan nu este posibilă sau nu este practică. Difuzoarele care utilizează duze cu jet se numesc difuzoare cu jet, unde vor fi dispuse în zonele pereților laterali pentru a distribui aerul. Atunci când diferența de temperatură dintre aerul de alimentare și aerul din încăpere se modifică, fluxul de aer de alimentare este deviat în sus, pentru a furniza aer cald, sau în jos, pentru a furniza aer rece.

Viteză mareEdit

O duză de la racheta Ariane-5

De multe ori, scopul unei duze este de a crește energia cinetică a mediului care curge în detrimentul presiunii și energiei interne a acestuia.

Noițele pot fi descrise ca fiind convergente (se îngustează de la un diametru larg la un diametru mai mic în direcția fluxului) sau divergente (se extind de la un diametru mai mic la unul mai mare). O duză de Laval are o secțiune convergentă urmată de o secțiune divergentă și este adesea numită duză convergentă-divergentă (CD) („duză con-di”).

După ce duzele convergente accelerează fluidele subsonice. Dacă raportul de presiune al duzei este suficient de mare, atunci fluxul va atinge viteza sonică în punctul cel mai îngust (adică în gâtul duzei). În această situație, se spune că duza este sufocată.

Creșterea în continuare a raportului de presiune al duzei nu va crește numărul Mach al gâtului peste unu. În aval (adică în exteriorul duzei), fluxul este liber să se extindă până la viteze supersonice; cu toate acestea, Mach 1 poate fi o viteză foarte mare pentru un gaz fierbinte, deoarece viteza sunetului variază ca rădăcină pătrată a temperaturii absolute. Acest fapt este utilizat pe scară largă în domeniul rachetelor, unde sunt necesare fluxuri hipersonice și unde amestecurile de propulsoare sunt alese în mod deliberat pentru a crește și mai mult viteza sonică.

Buclee divergente încetinesc fluidele dacă fluxul este subsonic, dar accelerează fluidele sonice sau supersonice.

Buclee convergente-divergente pot, prin urmare, accelera fluidele care s-au înecat în secțiunea convergentă până la viteze supersonice. Acest proces de CD este mai eficient decât a permite unei duze convergente să se extindă supersonic din exterior.Forma secțiunii divergente asigură, de asemenea, că direcția gazelor care scapă este direct spre înapoi, deoarece orice componentă laterală nu ar contribui la împingere.

PropulsieEdit

Articol principal: Duza de propulsie

Un eșapament cu reacție produce o împingere netă din energia obținută din arderea combustibilului care se adaugă la aerul indus. Acest aer cald trece printr-o duză de mare viteză, o duză de propulsie, care îi mărește enorm energia cinetică.

Creșterea vitezei de evacuare mărește împingerea pentru un debit masic dat, dar adaptarea vitezei de evacuare la viteza aerului asigură cea mai bună eficiență energetică. Cu toate acestea, considerente legate de momentul de rotație împiedică avioanele cu reacție să își mențină viteza în timp ce depășesc viteza jetului de evacuare. Motoarele avioanelor cu reacție supersonice, cum ar fi cele ale avioanelor de vânătoare și ale avioanelor SST (de exemplu, Concorde), ating aproape întotdeauna vitezele mari de evacuare necesare pentru zborul supersonic prin utilizarea unei duze CD, în ciuda penalizărilor legate de greutate și costuri; în schimb, motoarele cu reacție subsonice utilizează viteze de evacuare relativ mici, subsonice, și, prin urmare, utilizează duze convergente simple sau chiar duze de bypass la viteze chiar mai mici.

Motoarele rachetă maximizează împingerea și viteza de evacuare prin utilizarea de duze convergente-divergente cu rapoarte de suprafață foarte mari și, prin urmare, cu rapoarte de presiune extrem de ridicate. Debitul de masă este foarte important deoarece toată masa de propulsie este transportată cu vehiculul, iar vitezele de evacuare foarte mari sunt de dorit.

MagneticEdit

Buclee magnetice au fost, de asemenea, propuse pentru unele tipuri de propulsie, cum ar fi VASIMR, în care fluxul de plasmă este dirijat de câmpuri magnetice în loc de pereți din materie solidă.

SprayEdit

Articolul principal: Duză de pulverizare

Multe duze produc o pulverizare foarte fină de lichide.

  • Duzele atomizoare sunt utilizate pentru vopsirea prin pulverizare, parfumuri, carburatoare pentru motoare cu combustie internă, pulverizarea pe deodorante, antiperspirante și multe alte utilizări similare.
  • Duza cu aer-aspirat utilizează o deschidere în duza în formă de con pentru a injecta aer într-un flux de spumă pe bază de apă (CAFS/AFFF/FFFP) pentru a face ca concentratul să „facă spumă”. Se găsește cel mai frecvent pe stingătoarele cu spumă și pe liniile de mână cu spumă.
  • Duzele cu vârtej injectează lichidul în mod tangențial, iar acesta intră în spirală în centru și apoi iese prin gaura centrală. Datorită vârtejului, acest lucru face ca spray-ul să iasă în formă de con.

AspiratorEdit

Bucșoarele pentru aspiratoare sunt disponibile în mai multe forme diferite. Duzele de aspirare sunt utilizate în aspiratoare.

ShapingEdit

Câteva duze sunt modelate pentru a produce un jet care are o anumită formă. De exemplu, turnarea prin extrudare este o modalitate de a produce lungimi de metale sau materiale plastice sau alte materiale cu o anumită secțiune transversală. Această duză este denumită de obicei matriță.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *