Was ist eine Düse? Bearbeitung technologie der Düse

Eine Düse ist eine Vorrichtung, die entwickelt wurde, um die Richtung oder die Eigenschaften eines Flüssigkeit stroms zu steuern (insbesondere um die Geschwindigkeit zu erhöhen), wenn er aus einer geschlossenen Kammer oder einem geschlossenen Rohr austritt (oder eintritt).

Eine Düse ist oft ein Rohr oder ein Rohr mit unterschiedlichen Querschnittsflächen und kann verwendet werden, um den Fluss einer Flüssigkeit (Flüssigkeit oder Gas) zu lenken oder zu modifizieren. Düsen werden häufig verwendet, um die Strömungsgeschwindigkeit, Geschwindigkeit, Richtung, Masse, Form und/oder den Druck des aus ihnen austretenden Strahls zu steuern. In einer Düse erhöht sich die Geschwindigkeit des Fluids auf Kosten seiner Druckenergie.

Düsentypen

Strahldüse
Ein Gasstrahl, Fluidstrahl oder Hydro strahl ist eine Düse, die dazu bestimmt ist, Gas oder Flüssigkeit in einem kohärenten Strom in ein umgebendes Medium auszustoßen. Gas düsen sind häufig in Gasherden, Öfen oder Grills zu finden. Gasdüsen wurden vor der Entwicklung des elektrischen Lichts häufig für Licht verwendet. Andere Arten von Flüssigkeit düsen finden sich in Vergasern, bei denen glatte kalibrierte Öffnungen verwendet werden, um den Kraftstofffluss in einen Motor zu regulieren, sowie in Whirlpools oder Spas.

Ein weiterer Spezial strahl ist der Laminar strahl. Dies ist ein Wasserstrahl, der Vorrichtungen enthält, um den Druck und die Strömung zu glätten und, wie der Name schon sagt, eine laminare Strömung erzeugt. Dies führt zu besseren Ergebnissen für Springbrunnen.
Der Schaum strahl ist eine andere Art von Strahl, der anstelle eines Gases oder einer Flüssigkeit Schaum verwendet.
Düsen, die zum Zuführen von Heißwind in einen Hochofen oder eine Schmiede verwendet werden, werden als Blasdüsen bezeichnet.
Strahldüsen werden auch in großen Räumen eingesetzt, in denen die Luftverteilung über Deckendurchlässe nicht möglich oder nicht praktikabel ist. Diffusoren, die Strahldüsen verwenden, werden Strahl diffusoren genannt, wo sie in den Seitenwandbereichen angeordnet werden, um die Luft zu verteilen. Wenn sich die Temperaturdifferenz zwischen Zuluft und Raumluft ändert, wird der Zuluftstrom nach oben umgelenkt, um warme Luft zuzuführen, oder nach unten, um kalte Luft zuzuführen.

Hochgeschwindigkeit düsen

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 als konvergent (sich in Strömungsrichtung von einem großen Durchmesser auf einen kleineren Durchmesser verengend) oder als divergent (von einem kleineren auf einen größeren Durchmesser erweiternd) beschrieben werden. Eine de Laval-Düse hat einen konvergenten Abschnitt, gefolgt von einem divergenten Abschnitt, und wird oft als konvergente-divergente (CD) Düse ("con-di-Düse") bezeichnet.

Konvergente Düsen beschleunigen Unterschall flüssigkeiten. Wenn das Düsen druckverhältnis hoch genug ist, erreicht die Strömung an der engsten Stelle (d. h. dem Düsenhals) Schallgeschwindigkeit. In dieser Situation wird die Düse als verstopft bezeichnet.

Eine weitere Erhöhung des Düsen druck verhältnisses wird die Machzahl des Halses nicht über eins erhöhen. Stromabwärts (d. h. außerhalb der Düse) kann sich die Strömung auf Überschallgeschwindigkeiten ausdehnen; Mach 1 kann jedoch für ein heißes Gas eine sehr hohe Geschwindigkeit sein, da die Schallgeschwindigkeit als Quadratwurzel der absoluten Temperatur variiert. Diese Tatsache wird in der Raketentechnik ausgiebig genutzt, wo Hyperschallströmungen erforderlich sind und wo bewusst Treibmittel gemische gewählt werden, um die Schallgeschwindigkeit weiter zu erhöhen.

Divergente Düsen verlangsamen Flüssigkeiten, wenn die Strömung im Unterschall ist, aber sie beschleunigen Schall- oder Überschall flüssigkeiten.

Konvergent-divergente Düsen können daher im konvergenten Abschnitt verstopfte Fluide auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigen. Dieser CD-Prozess ist effizienter, als einer konvergenten Düse zu erlauben, sich extern mit Überschall auszudehnen. Die Form des divergenten Abschnitts stellt auch sicher, dass die Richtung der entweichenden Gase direkt nach hinten ist, da jegliche seitliche Komponente nicht zum Schub beitragen würde.

Treibdüse

Ein Strahlabgas erzeugt einen Nettoschub aus der Energie, die aus der Verbrennung von Kraftstoff gewonnen wird, der der angesaugten Luft hinzugefügt wird. Diese heiße Luft strömt durch eine Hochgeschwindigkeits-Düse, eine Schubdüse, die enorm seine kinetische Energie erhöht.

Eine Erhöhung der Abgas geschwindigkeit erhöht den Schub für einen gegebenen Massenstrom, aber die Anpassung der Abgas geschwindigkeit an die Luftgeschwindigkeit liefert die beste Energieeffizienz. Jedoch hindern Impuls überlegungen Düsenflugzeuge daran, die Geschwindigkeit beizubehalten, während sie ihre Austrittsdüsengeschwindigkeit überschreiten. Die Triebwerke von Überschallstrahlflugzeugen, wie denen von Jagdflugzeugen und SST-Flugzeugen (z. B. Concorde) erreichen trotz Gewichts- und Kosteneinbußen fast immer die für den Überschallflug erforderlichen hohen Abgas geschwindigkeiten durch Verwendung einer CD-Düse; umgekehrt verwenden Unterschall strahltriebwerke relativ niedrige Unterschall-Auspuff geschwindigkeiten und verwenden daher einfache konvergente Düsen oder sogar Bypassdüsen bei noch niedrigeren Geschwindigkeiten.
 
Raketen motoren maximieren Schub und Abgas geschwindigkeit durch den Einsatz von konvergenten-divergenten Düsen mit sehr großen Flächen verhältnissen und damit extrem hohen Druckverhältnissen. Der Massenstrom ist von größter Bedeutung, da die gesamte Antriebsmasse vom Fahrzeug getragen wird und sehr hohe Abgas geschwindigkeiten wünschenswert sind.

Magnetisch

Für einige Antriebsarten, wie beispielsweise VASIMR, wurden auch Magnetdüsen vorgeschlagen, bei denen der Plasmastrom durch Magnetfelder statt durch Wände aus festem Material gelenkt wird.

Sprühdüse

Viele Düsen erzeugen einen sehr feinen Flüssigkeitsstrahl.

Zerstäuberdüsen werden zum Sprühen von Lacken, Parfüms, Vergasern für Verbrennungsmotoren, zum Aufsprühen von Deodorants, Antitranspirantien und vielen anderen ähnlichen Anwendungen verwendet.
Die Luftansaugdüse verwendet eine Öffnung in der kegelförmigen Düse, um Luft in einen Schaum auf Wasserbasis (CAFS/AFFF/FFFP) zu injizieren, damit das Konzentrat „aufschäumt“. Am häufigsten auf Schaumlöschern und Schaum handgriffen zu finden.

Acuum-Düsen

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

Formdüsen

Einige Düsen sind so geformt, dass sie einen Strom mit einer bestimmten Form erzeugen. Extrudieren ist beispielsweise eine Möglichkeit, Bahnen aus Metallen oder Kunststoffen oder anderen Materialien mit einem bestimmten Querschnitt herzustellen. Diese Düse wird typischerweise als Matrize bezeichnet.

Der Aufbau der Düse

Unterschiedliche Düsen strukturen führen zu Unterschieden in der Verarbeitungseffizienz und der Düsen lebensdauer. Eine vernünftige Düsen struktur ermöglicht es dem Schleifmittel, eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen, was eine notwendige Bedingung für die Verbesserung der Verarbeitungseffizienz und die Reduzierung der Kosten ist. Vom Aufkommen der Düse bis lange danach wurde die zylindrische Düsen struktur übernommen. Bisher wurden verschiedene Düsen strukturen im In- und Ausland entwickelt. Die Zapfpistole ist mit einer elektromagnetischen Spule, einem Eisenkern und einem in den Eisenkern integrierten Nadelventil ausgestattet. Die am häufigsten verwendeten Düsen struktur typen und -eigenschaften sind in der folgenden Tabelle aufgeführt
 1. Zylindrische Düsen struktur mit geradem Loch 
Schematische Darstellung einer zylindrischen Düsen struktur mit geradem Loch. Es hat beide Funktionen von Spritzpistole und Düse und hat einen einfachen Aufbau. Es kann direkt durch nahtloses Stahlrohr ersetzt werden oder durch Bohren in das Material erhalten werden, aber die Lebensdauer der Düse ist kurz und wird hauptsächlich dort verwendet, wo Sandstrahlen nicht erforderlich ist.

 2. Konische Düsen struktur
Schematische Darstellung des Aufbaus einer kegelförmigen Düse. Diese Düsen struktur hat einen kegelförmigen Einlass mit Umlenkfunktion und einen geraden Abschnitt, der als Bündelungsfunktion dient. Das Strahlmittel kann relativ leicht in die Düse gelangen und die Verteilung des Strahlmittels auf dem Düsen abschnitt ist gleichmäßiger als bei einer zylindrischen Düse.

3. Spezialdüse
Spezial-Sandstrahldüse mit Doppelauslass, komplexer Aufbau, wird im Allgemeinen bei besonderen Anlässen verwendet, z. B. beim Sandstrahlen an der Innenwand von Rohren

4. Kombinierte Düsen struktur
Entwerfen Sie Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften am Düsen einlass, -auslass und -mittelteil und montieren Sie jeden Teil des Materials durch mechanische Kombination in die Düse. Die Kombidüse ist am Düsenein- und -austritt mit hochharter Keramik oder anderen verschleißfesten Materialien ausgeführt. Der Mittelteil der Düse kann mit hochzähem Metall oder anderen Materialien ausgeführt werden. Die kombinierte Düse kann die unterschiedlichen Anforderungen des Düsen einlasses, -auslasses und der Mittelteile an Erosionsschutz und Verschleißleistung erfüllen. Bis zu einem gewissen Grad wird die Erosionsbeständigkeit der Düse verbessert, aber verglichen mit der monolithischen Düse müssen zwei oder mehr Materialien hergestellt werden und verwandte Prozesse wie die Montage werden erhöht.