Düse – Wikipedia

EIN Düse ist eine Vorrichtung zur Steuerung der Richtung oder Eigenschaften eines Fluidstroms (insbesondere zur Erhöhung der Geschwindigkeit) beim Verlassen (oder Eintreten) einer geschlossenen Kammer oder eines geschlossenen Rohrs.

Eine Düse ist häufig ein Rohr oder eine Röhre mit unterschiedlicher Querschnittsfläche und kann verwendet werden, um den Fluss eines Fluids (Flüssigkeit oder Gas) zu lenken oder zu modifizieren. Düsen werden häufig verwendet, um die Durchflussrate, Geschwindigkeit, Richtung, Masse, Form und / oder den Druck des aus ihnen austretenden Stroms zu steuern. In einer Düse steigt die Geschwindigkeit des Fluids auf Kosten seiner Druckenergie an.

Jet[edit]

EIN Gasstrahl, Flüssigkeitsstrahl, oder Hydro Jet ist eine Düse, die Gas oder Flüssigkeit in einem kohärenten Strom in ein umgebendes Medium ausstoßen soll. Gasdüsen sind häufig in Gasherden, Öfen oder Grills zu finden. Vor der Entwicklung von elektrischem Licht wurden üblicherweise Gasstrahlen für Licht verwendet. Andere Arten von Flüssigkeitsstrahlen finden sich in Vergasern, in denen glatte kalibrierte Öffnungen verwendet werden, um den Kraftstofffluss in einen Motor zu regulieren, sowie in Whirlpools oder Spas.

Ein weiterer Spezialstrahl ist der Laminarstrahl. Dies ist ein Wasserstrahl, der Vorrichtungen zum Glätten von Druck und Strömung enthält und eine laminare Strömung ergibt, wie der Name schon sagt. Dies ergibt bessere Ergebnisse für Brunnen.

Der Schaumstrahl ist eine andere Art von Strahl, der Schaum anstelle eines Gases oder einer Flüssigkeit verwendet.

Düsen, die zum Zuführen von heißem Strahl in einen Hochofen oder eine Schmiede verwendet werden, werden als Düsen bezeichnet.

Strahldüsen werden auch in großen Räumen eingesetzt, in denen die Luftverteilung über Deckendiffusoren nicht möglich oder nicht praktikabel ist. Diffusoren, die Strahldüsen verwenden, werden Strahldiffusoren genannt, bei denen sie in den Seitenwandbereichen angeordnet werden, um die Luft zu verteilen. Wenn sich die Temperaturdifferenz zwischen der Zuluft und der Raumluft ändert, wird der Zuluftstrom nach oben abgelenkt, um warme Luft zuzuführen, oder nach unten, um kalte Luft zuzuführen.^[1]

Hohe Geschwindigkeit[edit]

Häufig besteht das Ziel einer Düse darin, die kinetische Energie des strömenden Mediums auf Kosten seines Drucks und seiner inneren Energie zu erhöhen.

Düsen können beschrieben werden als konvergent (Verengung von einem breiten Durchmesser auf einen kleineren Durchmesser in Strömungsrichtung) oder abweichend (Erweiterung von einem kleineren Durchmesser zu einem größeren). Eine De-Laval-Düse hat einen konvergenten Abschnitt, gefolgt von einem divergenten Abschnitt, und wird häufig als konvergent-divergente (CD) Düse (“con-di-Düse”) bezeichnet.

Konvergente Düsen beschleunigen Unterschallflüssigkeiten. Wenn das Düsendruckverhältnis hoch genug ist, erreicht die Strömung an der engsten Stelle (dh der Schallgeschwindigkeit) die Schallgeschwindigkeit Düsenhals). In dieser Situation soll die Düse sein erstickt.

Durch weiteres Erhöhen des Düsendruckverhältnisses wird die Machzahl des Halses nicht über eins erhöht. Stromabwärts (dh außerhalb der Düse) kann sich die Strömung frei auf Überschallgeschwindigkeiten ausdehnen. Mach 1 kann jedoch eine sehr hohe Geschwindigkeit für ein heißes Gas sein, da die Schallgeschwindigkeit als Quadratwurzel der absoluten Temperatur variiert. Diese Tatsache wird häufig in der Raketentechnik verwendet, wo Hyperschallströmungen erforderlich sind und wo Treibmittelmischungen absichtlich ausgewählt werden, um die Schallgeschwindigkeit weiter zu erhöhen.

Divergierende Düsen verlangsamen Flüssigkeiten, wenn die Strömung Unterschall ist, beschleunigen jedoch Schall- oder Überschallflüssigkeiten.

Konvergent-divergente Düsen können daher Flüssigkeiten, die im konvergenten Abschnitt verstopft sind, auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigen. Dieser CD-Prozess ist effizienter, als wenn sich eine konvergente Düse von außen überschallt. Die Form des divergierenden Abschnitts stellt auch sicher, dass die Richtung der austretenden Gase direkt rückwärts ist, da eine seitliche Komponente nicht zum Schub beitragen würde.

Antrieb[edit]

Ein Strahlabgas erzeugt einen Nettoschub aus der Energie, die beim Verbrennen von Kraftstoff gewonnen wird und der angesaugten Luft zugesetzt wird. Diese heiße Luft strömt durch eine Hochgeschwindigkeitsdüse, a Antriebsdüse, was seine kinetische Energie enorm erhöht.^[2]

Durch Erhöhen der Abgasgeschwindigkeit wird der Schub für einen bestimmten Massenstrom erhöht, aber die Anpassung der Abgasgeschwindigkeit an die Luftgeschwindigkeit bietet die beste Energieeffizienz. Impulsüberlegungen verhindern jedoch, dass Düsenflugzeuge die Geschwindigkeit beibehalten, während sie ihre Abgasstrahlgeschwindigkeit überschreiten. Die Triebwerke von Überschallflugzeugen wie Kampfflugzeugen und SST-Flugzeugen (z. B. Concorde) erreichen fast immer die für den Überschallflug erforderlichen hohen Abgasgeschwindigkeiten, indem sie trotz Gewichts- und Kosteneinbußen eine CD-Düse verwenden. Umgekehrt verwenden Unterschallstrahltriebwerke relativ niedrige Unterschallabgasgeschwindigkeiten und verwenden daher einfache konvergente Düsen oder sogar Bypassdüsen bei noch niedrigeren Drehzahlen.

Raketenmotoren maximieren die Schub- und Abgasgeschwindigkeit durch Verwendung von konvergent-divergenten Düsen mit sehr großen Flächenverhältnissen und daher extrem hohen Druckverhältnissen. Der Massenstrom ist von höchster Wichtigkeit, da die gesamte Antriebsmasse mit dem Fahrzeug transportiert wird und sehr hohe Abgasgeschwindigkeiten wünschenswert sind.

Magnetisch[edit]

Magnetdüsen wurden auch für einige Arten von Antrieben vorgeschlagen, wie beispielsweise VASIMR, bei denen der Plasmafluss durch Magnetfelder anstelle von Wänden aus Feststoffen gesteuert wird.

Sprühen[edit]

Viele Düsen erzeugen einen sehr feinen Flüssigkeitsspray.

• Zerstäuberdüsen werden zum Sprühlackieren, Parfums, Vergasern für Verbrennungsmotoren, zum Aufsprühen von Deodorants, Antitranspirantien und vielen anderen ähnlichen Anwendungen verwendet.
• Luftansaugdüse verwendet eine Öffnung in der kegelförmigen Düse, um Luft in einen Schaumstrom auf Wasserbasis (CAFS / AFFF / FFFP) zu injizieren, um das Konzentrat “aufzuschäumen”. Am häufigsten auf Schaumlöschern und Schaumhandleinen zu finden.
• Wirbel Düsen Injizieren Sie die Flüssigkeit tangential, und sie windet sich in die Mitte und tritt dann durch das zentrale Loch aus. Aufgrund des Verwirbelns tritt das Spray kegelförmig aus.

Vakuum[edit]

Staubsaugerdüsen gibt es in verschiedenen Formen. Vakuumdüsen werden in Staubsaugern verwendet.

Gestaltung[edit]

Einige Düsen sind so geformt, dass sie einen Strom mit einer bestimmten Form erzeugen. Zum Beispiel ist das Extrusionsformen eine Möglichkeit, Längen von Metallen oder Kunststoffen oder anderen Materialien mit einem bestimmten Querschnitt herzustellen. Diese Düse wird typischerweise als Matrize bezeichnet.

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Externe Links[edit]

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