Mathematical modeling of the droplet flow of a spraying device
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2023-4-69-74Abstract
The paper presents the results of mathematical modeling, numerical and laboratory experiments aimed at developing an optical method for estimating the size distribution of droplets in a spray. The optical method is based on analyzing the brightness of light reflected by drops of a liquid. The object of study was a spray of a transparent liquid (distilled water) produced by a centrifugal axisymmetric nozzle. It is known that the intensity (brightness) of light reflected by a drop is proportional to the surface area of the drop, and for spherical drops, accordingly, to the square of the drop’s diameter (hereinafter, the terms intensity and brightness are used as synonyms). For a more detailed representation of the patterns of this dependence in the case of a flow of droplets, we considered a mathematical model representing the spray as a flow of spherical particles with parameterization of almost all significant properties: arbitrary distribution of droplets in size and speed as well as changes in these characteristics over time during the movement of drops along the flow. We obtained formulas and tested a mathematical model of nozzle spray that takes into account the change in droplet density due to the scattering of droplets in the spray cone and the inhomogeneity of velocity fields. The zone of possible cessation of droplet fission was determined.Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2023 Bulletin of Perm University. Physics
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.