Düsenlexikon von G bis I

Im Düsenlexikon von G bis I finden Sie Erläuterungen von Geschwindigkeitszahl bis Isentropenexponent.

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Geschwindigkeitsziffer oder Geschwindigkeitszahl

Die Geschwindigkeitsziffer an Düsen beschreibt in dimensionsloser Form das Verhältnis zwischen realer Strömungsgeschwindigkeit und maximal möglicher Geschwindigkeit. Bild: IBR Zerstäubungstechnik GmbH.Diese beschreibt in dimensionsloser Form das Verhältnis zwischen der realen und somit reibungsbehafteten Strömungsgeschwindigkeit v im Düsenaustritt und der theoretisch maximal möglichen reibungsfreien Strömungsgeschwindigkeit u.

Der Betrag der Geschwindigkeitsziffer bewegt sich somit naturgemäß zwischen 0 und 1.

Der Betrag von φ=1 ist somit gleichbedeutend mit einer reibungsfreien Strömung. In diesem theoretischen Grenzfall spielt die Viskosität η der Flüssigkeit keine Rolle.

Ein Betrag der Geschwindigkeitsziffer von φ=0 würde demzufolge bedeuten, dass trotz eines angelegten Differenzdruckes Δp keine Flüssigkeit aus der Düse austritt. Die reale Strömungsgeschwindigkeit v als ´0´ ist. Denkbar wäre das zum Beispiel bei der Verwendung eines extrem zähen Fluides wie Bitumen und einer geringen Druckdifferenz.

Insbesondere bei den Hohlkegel-Druckdüsen (HKD) spielt die Geschwindigkeitszahl φ eine wichtige Rolle.


Gleichmäßigkeitsparameter der RRSB-Verteilung

Dieser wird benutzt, um in der RRSB-Verteilung die Breite eines Tropfengrößenspektrums zu charakterisieren. Die meisten technischen Zerstäuber erzeugen keine monodispersen Tropfen, sondern vielmehr Tropfen verschiedener Durchmesser; die Tropfengrößenverteilung.

Für die praktische Anwendung ist es sehr wichtig, nicht nur einen einzigen charakteristischen Tropfendurchmesser wie beispielsweise den mittleren Tropfendurchmesser x50 zu kennen. Vielmehr interessieren aus verfahrenstechnischer Sicht zudem sowohl die kleinen und großen Tropfen im Spray. Overspray und unerwünschtes Abscheiden von Tropfen sind nur zwei Stichworte hierzu.

Verteilungsgesetz der RRSB-Verteilung

Der Gleichmäßigkeitsparameter n gibt in der RRSB-Verteilung an, wie hoch der Anteil an groben und feinen Tropfen ist. Ein hoher Wert von n ist somit gleichbedeutend mit einer engen Tropfengrößenverteilung. Eine ausführliche Darstellung zu den Gesetzen der Tropfengrößenverteilungen finden sich unter Anderem in der Fachliteratur.

Beachten Sie bitte auch unbedingt unsere Ausführungen zu Tropfengrößenverteilungen in Sprays!

 


Grenzflächenspannung

Sie bezeichnet die Kräfte, welche zwischen zwei verschiedenen Phasen auftreten. Hierbei können die einzelnen betrachteten Phasen sowohl fest, gasförmig oder flüssig sein. Die Grenzflächenspannung ist unter anderem dafür verantwortlich, ob eine Flüssigkeit gegenüber einem Düsenwerkstoff benetzend ist.


 

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Hohlkegel-Düse oder Hohlkegel-Druckdüse, HKD

Tangential Hohlkegel-Druckdüse, auch kurz HKD genannt. Bild: IBR Zerstäubungstechnik GmbHAuch Hohlkegel-Druckdüse oder kurz HKD genannt. Eine besondere Bauform der Lamellen bildenden Einstoff-Druckdüsen. Entweder axial durchströmt mit einem integrierten Drallkörper oder als Tangential-HKD mit Drallkammer.

Die HKD liefert unter üblichen Betriebsbedingungen einen hohlkegelförmigen Spray und liefert relativ feine Tropfen. Die Berechnung und Auslegung von HKD ist aufgrund des komplizierten Strömungsfeldes schwierig.

Berechnungsgleichungen sowohl für den Volumenstrom als auch für den Sauterdurchmesser an Tangential-Hohlkegeldruckdüsen wurden von Thomas Richter empirisch erarbeitet und publiziert.

TIPP:  Mit unserem Online-Rechner für Hohlkegel-Druckdüsen können Sie überschlägig für verschiedene Düsen-Geometrien und Flüssigkeiten den Sauterdurchmesser und Volumenstrom berechnen.

 


Hohlkegel-Düsen-Paradoxon

Eine auf den ersten Blick ungewöhnliche Erscheinung, die beim Zerstäuben von Flüssigkeiten mit Hohlkegel-Düsen auftritt. Im Gegensatz zu allen anderen Einstoff-Druckdüsen nimmt der Volumenstrom zunächst bei konstanter Druckdifferenz zu, wenn die Viskosität ansteigt.

Ursache hierfür ist, dass die Lamellendicke im Düsenaustritt der Hohlkegeldüse immer weiter zunimmt, bis schließlich der gesamte Düsenaustritt mit Fluid gefüllt ist. Danach sinkt der Volumenstrom wieder ab und zeigt ein für Einstoff-Druckdüsen typisches Verhalten. Dieses Phänomen ist besonders bei der Erwärmung von Flüssigkeiten (Ölbrenner) zu berücksichtigen!

 


Höppler-Viskosimeter

Ein Kugelfall-Viskosimeter, mit welchem die Viskosität newtonscher Flüssigkeiten gemessen werden kann. Insofern eine Alternative zu dem Kapillar-Viskosimeter. Die Viskosität newtonscher Flüssigkeiten lassen sich in einer Bandbreite von etwa 0,5 bis 80000 cP messen.

 


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Innenmischende Düse

Eine spezielle Bauart der Zweistoff-Düse beziehungsweise des pneumatischen Zerstäubers, bei welcher Flüssigkeit und Druckgas bereits im Inneren der Düse vermischt werden. Näheres zu den Zweistoff-Düsen innerer Mischung.


Isentropenexponent

Dimensionslose Kennzahl zur Berechnung von (kompressiblen) Gasströmungen. Für Luft gilt: κ = 1,4