Düsenlexikon von V – X 2016-12-19T15:26:13+00:00

Begriffe aus der Zerstäubungstechnik von V bis X

V


Venturidüse

Prinzip der Venturi-Düse. Bild: IBR Zerstäubungstechnik GmbHDie Venturi-Düse zählt streng genommen zu den Zweistoff-Düsen innerer Mischung. Flüssigkeit und Gas werden also bereits im Inneren des Zerstäubers gemischt und erzeugen eine Zweiphasenströmung. Am Düsenaustritt kommt es dann aufgrund der strömungstechnischen Besonderheiten der Zweisphasen-Strömung zu einer Nachzerteilung grober Tropfen.

Venturidüsen arbeiten bei hinreichend hohen Gasdifferenzdrücken und nieder viskosen Flüssigkeiten selbstansaugend. 

In vielen Vergasern für Kraftstoffe sind Düsen zu finden,  die nach dem Prinzip der Venturi-Düse Kraftstoff aus einem mit Schwimmer geregelten Reservoir ansaugen und zerstäuben. Innerhalb der Venturi-Düse wird hierbei ein Zweiphasen-Gemisch ausgebildet. Bei einer günstigen Auslegung der Venturi-Düse können somit nach dem Prinzip der Zerstäubung mit Zweistoff-Düsen innerer Mischung verhältnismäßig kleine Tropfendurchmesser beziehungsweise feine Tropfengrößenverteilungen erzeugt werden.

Das Prinzip der Venturi-Düse kann zudem dazu genutzt werden, die Strömungsgeschwindigkeit von Flüssigkeiten und Gasen zu messen. Eine weitere Anwendung der Venturi-Düse besteht darin, Gase abzusaugen. Dieses entspricht dann dem Funktionsprinzip einer Wasserstrahl-Pumpe.


Viskosität

Die Viskosität kann gedanklich als Widerstand interpretiert werden, den eine Flüssigkeit oder ein Gas einer aufgeprägten Bewegung entgegensetzt. Bereits aus der Erfahrung ist bekannt, dass “Honig” sehr zäh flüssig ist, Wasser hingegen dünn flüssig.

Die Viskosität ist eine der wichtigsten Stoffgrößen für die Düsen- und Zerstäubungstechnik. Sie entscheidet oftmals in Verbindung mit dem zu zerstäubenden Volumenstrom darüber, ob ein bestimmtes Zerstäubungsverfahren beziehungsweise spezifische Düsenbauarten überhaupt sinnvoll angewendet werden können.

Unterscheiden muss man hierbei in Flüssigkeiten, die ein newton´sches oder nicht-newton´sches Fließverhalten aufweisen. Bei nicht-newton´schen Flüssigkeiten ist es oftmals problematisch, die in einer Düsenströmung real herrschende Viskosität zu bestimmen. Dieses hängt damit zusammen, dass die Schergefälle in den verschiedenen Düsengeometrien nicht genau bekannt sind. In diesen Fällen bieten sich experimentelle Untersuchungen an. Gegebenenfalls unter ähnlichkeitstheoretischen Methoden.

Ferner muss berücksichtigt werden, dass die Viskosität der Flüssigkeiten als auch der Gase von der Temperatur abhängt. Bei Flüssigkeiten nimmt die Viskosität mit steigender Temperatur üblicherweise ab. Bei Gasen hingegen steigt sie mit zunehmender Temperatur an.

Eine detaillierte Darstellung zur Viskosität finden Sie hier.


Vollstrahldüsen, Glattstrahldüsen

Bei der Zerstäubung mit Einstoff-Druckdüsen ist es üblicherweise gewünscht, einen raschen Zerfall eines Flüssigkeitsstrahles oder einer Lamelle zu Tropfen zu realisieren. Aus diesem Grund weisen diese Düsenbauarten auch häufig separate und Turbulenz steigernde Einbauten oder spezielle Formen der Düsenmündung auf.

Soll hingegen ein hoher Impuls übertragen werden, muss der Flüssigkeitsstrahl möglichst lange kompakt gehalten werden.

Dieses erreicht man, indem scharfe Umlenkungen und zusätzliche Turbulenzen in der Düse vermieden werden. Typische Anwendungen für diese Vollstrahl- beziehungsweise Glattstrahldüsen sind das Reinigen, Schneiden und Trennen.