К - критерій оптимальності; - індекс приватного критерію; - кількість приватних критеріїв; - ваговий коефіцієнт; - приватний критерій.
Як приватні критеріїв використовували такі параметри, як кут розкриття форсунки по великій осі, кут розкриття форсунки по малій осі, коефіцієнт нерівномірності розподілу щільності зрошення, градієнт щільності зрошення з обраної осі поля зрошення, коефіцієнт відповідності необхідної геометрії поля зрошення. З метою вивчення впливу висоти сопловой частини форсунок серії «К» була проведена серія дослідів при зміні відносних значень висоти сопловой частини в діапазоні 0,82 - 1,0. При цьому абсолютний діапазон зміни висоти становив 7 мм при незмінних значеннях інших конструктивних параметрів форсунки. Всі дослідження проводили при значенні надлишкового тиску пальника 0,1; 0,3 і 0,5 МПа і відстані від форсунки до поля зрошення 0,21 м.
В результаті проведення експерименту і обробки результатів виявлені деякі закономірності в розподілі охолоджувача за факелом форсунки. Так, наприклад, на малюнку 9 представлено зміна конфігурації поля зрошення при варіюванні висоти сопловой частини форсунки серії К.
-=0,82; 2 -=0,91; 3 -=1,00
Рисунок 10 - Зміна розподілу щільності зрошення залежно від висоти сопловой частини
-=0; 2 -=0,43; 3 -=0,86
Малюнок 11 - Конфігурація поля зрошення при р=0,3 MПа
З аналізу малюнка 9 видно, що поступове зменшення висоти сопловой частини призводить до розширення поля зрошення по вертикальній осі і звуження по горизонтальній. Крім того, збільшується рівномірність розподілу охолоджувача в обсязі факела, що обумовлено, в основному розширенням поля зрошення в його центральній частині. Зміна розподілу щільності зрошення по великій осі поля впливу факела на перешкоду представлені на малюнку 10, з якого видно, що збільшення відносної висоти сопловой частини форсунки аж до значення=1,00 призводить до квазітреугольной формі функції розподілу, необхідної при побудові многоколекторних систем охолодження.
-=0; 2 -=0,43; 3 -=0,71; 4 -=0,86; 5 -=1,00
Малюнок 11 - Зміна розподілу щільності зрошення при зміні відносного параметра косинусоїдального врізу
- 0,1 MПа; 2 - 0,3 MПа; 3 - 0,5 MПа
Рисунок 12 - Вплив параметра форсунки на комплексний критерій
Виходячи із структури комплексного критерію, фізичної та математичної суті приватних критеріїв, оптимальний варіант конструкції форсунки за обраним геометричному параметру знаходиться мінімізацією комплексного критерію.
Аналіз результатів експериментів показав, що зменшення висоти сопловой частини збільшує крайовий ефект, при цьому збільшується рівномірність щільності зрошення в центральній частині. Розроблена методика оптимізації конструкції форсунок дозволила отримати оптимальне значення параметра, що характеризує висоту сопловой частини (= 0,883).
Для оцінки впливу глибини конусоідальний врізу була випробувана серія форсунок об'ємного розпилювання з різними значеннями цього параметра. В якості базової форсунки використовували форсунку, у якої конусоідальний вріз відсутня.
При цьому кут при вершині конуса становив 120 °. Метою дослідження було знаходження оптимального значення глибини конусоідальний врізу, при якому форсунка має оптимальні характеристики розподілу щільності зрошення і конфігурації поля зрошення на перешкоді.
Крок варіації по глибині в...
