Development of the nozzle for applying the conservation material at constant pressure | Разработка насадки для нанесения консервационного материала при постоянном напоре

English. The aim of the study was to select a nozzle for applying a conservation material to the surface of agricultural machinery during its storage. From the considered variants of nozzles to use in the spray gun, it is more advisable to use a conical divergent nozzle providing some reduction in the consumption factor of the conservation material and the necessary spray cone for coating the surface of agricultural machinery. From a practical point of view, two cases of cylindrical jets disintegration are of some interest: the mode of monodisperse droplets formation and the spraying mode. The process of monodisperse droplets formation is divided into two stages. At the first stage, a jet of liquid flows out of the nozzle, which gradually lengthens, reaching a certain equilibrium volume. In this case, hydrostatic forces, surface tension forces, impulse transfer (the velocity distribution of the liquid in the nozzle channel is assumed to be parabolic), resistance and inertia forces act. In the second spraying mode, the fluid velocity reaches significant values, and the flow of the conservation material in the nozzle channel begins to have significant influence on the jet parameters. The plane of the annular vortex arising when the liquid enters the nozzle channel is located at a distance equal to the radius of the nozzle from the plane of the nozzle inlet. This justifies the recommendation that the length of the nozzle channel should be in a number series of 1.5-2 dc. The fan-shaped jet flowing out of the slit nozzle was estimated by a semi-empirical method. Some analytical dependencies describing the process of spraying a conservation material through a conical divergent nozzle at pressure P = 7.3-8.1 MPa are obtained, and the flow characteristics of the spray cone are established as it follows: the angle of the spray cone is 44-61 degree; the diameter of the nozzle is 1.2-1.9 mm and the distance from the nozzle to the surface of the object is 0.17-0.23 m.

Russian. Цель исследования состояла в подборе насадки для нанесения консервационного материала на поверхность с.-х. техники в период ее хранения. Из рассмотренных вариантов насадок для применения в конструкции пистолета-распылителя целесообразней использовать коническую расходящуюся насадку, она обеспечивает снижение коэффициента расхода консервационного материала и необходимый факел распыла для покрытий поверхности. С практической точки зрения представляют интерес два случая распада цилиндрических струй: режим образования монодисперсных капель и режим распыления. Процесс образования монодисперсных капель делится на два этапа. На первом этапе из сопла вытекает струя жидкости, которая постепенно удлиняется, достигая некоторого равновесного объема. При этом действуют гидростатические силы, силы поверхностного натяжения, импульсный перенос (распределение скорости жидкости в сопловом канале принимается параболическим), силы сопротивления и инерции. При втором режиме – распылении – скорость жидкости достигает существенных значений, и на параметры струи начинает оказывать заметное влияние течение консервационного материала в сопловом канале. Плоскость кольцевого вихря, возникающего при входе жидкости в сопловой канал, находится от плоскости входного отверстия сопла на расстоянии, равном радиусу сопла. Это обосновывает рекомендацию: длина соплового канала должна быть в числовом ряду 1,5-2dc. Веерообразная форма струи, вытекающая из щелевого сопла, была рассчитана полуэмпирическим методом. Получены аналитические зависимости, описывающие процесс распыления консервационного материала через коническую расходящуюся насадку при давлении Р = 7,3-8,1МПа, и установлены расходно-геометрические характеристики факела распыла: угол факела распыла 44-61 градус; диаметр насадки 1,2-1,9 мм; расстояние от насадки до поверхности объекта 0,17-0,23 м.