Levegő segédközeges porlasztó vizsgálata Fázis Doppler Anemométer segítségével
A levegő segédközeges porlasztókat előszeretettel alkalmazzák stacionáriusan működő tüzelőberendezésekben, például ilyen megoldást találunk a Capstone C-30-as mikro-gázturbinában is. A porlasztott tüzelőanyag vizsgálatára számos félempirikus összefüggés áll rendelkezésünkre, mivel a folyadékcseppek keletkezésének matematikai leírására nem létezik jelenleg megoldás.A keletkező cseppek jellemző mérete a mikrométeres tartományba esik és ezt hagyományos technológiákkal nehezen lehet mérni. Továbbá, a mérési folyamatot az optikai berendezések nem zavarják meg, ami további előnyt jelent. A kialakuló cseppköd kellően ritkás ahhoz, hogy a mérések optikai úton kivitelezhetőek legyenek. Ennek érdekében került alkalmazásra a Fázis Doppler Anemométer (PDA), amely egy lézeroptikai elven működő mérőberendezés. Az eszköz a létrehozott interferencia csíkrendszeren áthaladó cseppekről szóródó fényt egy fotodetektor segítségével méri.
A méréseket a hazai viszonylatban nem elérhető mérőműszer miatt a Brnoi Műszaki Egyetemen végeztük el. A vizsgálatok során szabványos diesel tüzelőanyagot alkalmaztunk (EN 590). A permet síkbeli eloszlását a kilépésre merőlegesen több távolságban is vizsgáltuk. A kilépéshez közel jellemzően több mint 300 m/s-os sebesség körüli értékeket és sűrű permetet tapasztaltunk, ezért a fúvóka közelében nem lehetett értékelhető eredményt gyűjteni. Következtetésképp az elsődleges porlasztási folyamatot, azaz a folyadéksugár felbomlását ebben a konfigurációban nem tudtuk mérni, azonban erre vonatkozóan több, jó minőségű irodalmi mű áll rendelkezésre. A kiértékelések fő irányvonalát az axiális és radiális sebességeloszlások és a mérés hitelességét alátámasztó validációs vizsgálata adta. További cél volt a porlasztás területén széles körben használatos Sauter középátmérő mérése, amely egy olyan jellemző méret, amely a permetben lévő cseppek átlagos térfogat és felület viszonyával egyezik meg.Továbbá, Fluent programkörnyezetben modelleztem a vizsgálat alá kerülő porlasztó geometriát a mérésnél alkalmazott peremfeltételekkel, így a numerikus szimuláció hatékonyságát kritikailag értékeltem.
