Генератор монодисперсных капель

 

ГЕНЕРАТОР МОНОДЙСПЕРСНЫХ КАПЕЛЬ содержащий резервуар для жидкости и инициирующий образование капель элемент, смонтированный йад Резервуаром с возможностью возвратнопоступательного перемещения в вертикальной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повииения степени монодисперсности и расширения диапазона частоты генерирования , инициирующий образование капель элемент выполнен торообразным и установлен в горизонтальной плоскости. 9

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ИИУЛ

РЕСПУБЛИК

/ аа (11) ЗШ В 05 В 17 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И ABTOPCMOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (21) 3502563/23-05

i (22) 20,10,82 (46) 15.12,83, Вюл, 9 46 (72) A ° Â.Колпаков (71) Одесский ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет им. И,И,Мечникова (53) 60.069.83(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .

В 676330, кл, В 05 В 17/06, 1910.

2. Staub Rein hatt Luft Band 27, 9 11, 1967, . с. 492-494, Benek В. и

Donhatova В. Ein Generator Aегоso3e ans der ЕИээ1цеп . Phase (прототип) . (54)(57) ГЕНЕРАТОР МОНОДИСПЕРСНЫХ

КАПЕЛЬ; содержащий резервуар для жидкости и инициирующий образование капель элемент, смонтированный над резервуаром с воэможностью возвратно. поступательного перемещения в вертикальной плоскости, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения степени монодисперсности и расширения диапавона частоты генерирования, инициирующий образование капель элемент выполнен торообраэ" ным и установлен в горизонтальной плоскости. 1060246

Изобретение относится к технике получения аэрозоля, а именно к гене раторам монодисперсных капель, и может быть использовано в исследовательских целях для тарировки и контроля устройств по измерению дисперс ного состава, Известен генератор монодисперс- ных капель, содержащий резервуар с жидкостью в виде капилляра и инициирующий элемент в виде иглы (1) .

Недостатками известного генератора являются низкая степень монодисперсности при малбй частоте генерирования капель и недостаточная воспроизводимость результатов, Наиболее близким к предлагаемому по технической сути и достигаемому эффекту является генератор монодисперсных капель, содержащий резервуар для жидкости и инициирующий образование капель элемент, смонтированный над резервуаром с воэможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости (2J .

В данном генераторе инициирующая образование капель игла, укрепленная на держателе, приводится в состояние вибрации от какого-либо источника колебаний с частотой 50 Гц и более. Кончик иглы погружае ся при каждом колебании в жидкость, которая в виде мениска находится в открытом конце капилляра. При выходе кончика иглы из мениска вытягивается тонкая жидкостная перемычка, при разры-ве которой образуется капелька. Не- . достатком данного генератора является отсутствие воэможности получения капель с малыми частотами, в частности одиночных. Это связано с тем, что в основе генератора лежит принцип значительного превышения разрывных сил над силами сцепления, т,е. процесс вытягивания жидкой перемычки иглой должен осуществляться в существенно неравновесных условиях, поэтому для образования капель необходимо затрачивать относительно большую энергию. Это приводит к тому, что при необходимости получения одиночных капель, часть их извлекают из общего потока сложным устройством, Поскольку процесс существенно неравновесный, эта отражается на степени дисперсности капель, которая получа-: ется 0,07%.

Цель изобретения " повьыение степени монодисперсности и расширение диапазона частоты генерирования капель.

Эта цель достигается тем, что в генераторе монбдисперсных капель, сор держащем резервуар для жидкости и инициирующий образование капель элемент, смонтированный над резервуаром с воэможностью возвратно-поступательного перемещения .в верикйльной плоскости, инициирующий образование капель элемент выполнен торообразным и установлен в горизонтальной плоскости

На фиг. 1 показан генератор, об5 щий вид; на фнг, 2 — 5 — механика образования капель.

Генератор состоит из резервуара 1 с жидкостью, инициирующего образование капель элемента 2, выполjQ ненного торообразным, расположенного в горизонтальной плоскости, параллельной поверхности жидкости в резервуаре 1, элемент 2 соединен с ползуном 3 расположенным на направляющей 4. Ползун 3 соприкасается с эксцентриком 5 и связан с возвратной пружиной 6.

Устройство работает следующим образом.

При вращении эксцентрика 5 ползун 3 скользит по направляющей 4 и приводит торообраэный .элемент 2 в нижнее положение до соприкосновения с поверхностью жидкости в резервуаре 1. Жидкость при этом смачивает элемент 2 и удерживается на нем за счет сил поверхностного натяжения (фиг,-2). При дальнейшем вращении эксцентрика 5 ползун 3 с элементом 2 поднимается вверх под действием возЗО вратной пружины 6 и за торообразным элементом 2 с поверхности жидности поднимается цилиндрическая пелена (фиг, 3). Высота поднятия пелены определяется силами поверхностного

35 натяжения. После разрыва пелена опа дает, что приводит к образованию кумулятивной струи,(фиг. 4). По мере развития струи на ее конце формируется капля, которая в дальнейшем от, 40 рывается пои возвоатном движении струи (фиг 5) °

Частоту соприкосновения.торообразного элемента .с поверхйостью жидкости определяют из следующего соотноше45 НИЯ F.К С (М Г где К - коэффициент, найденный экспериментально расчетным путем, зависящий от кинематической вязкости жидкости: 0,6 - поверхностное натяжение;

à — размер капли.

Выполнение инициирующего элемента торообраэным, расположение его в плоскости, параллельной поверхности

55,жидкости в резервуаре, с воэможностью возвратно-поступательного движения с периодическим соприкосновением кольца с поверхностью жидкости с оп ределенной частотой приводит к более

60 экономичной работе устройства.

Так, с помощью предлагаемого генеротора монодисперсных капель для исследовательских целей можно достич степени дисперсности 0,005В при минимальной . затрате энергии и низких частотах.

1060246

®va8

Составитель В.Ляпина

Редактор H.Ãîðâàò ТехредМ.Костик. Корректор A.Пзятко

Заказ 9911/7 Тираж 689 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035у -Москва, K-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4