A Study on the Atomizing Mechanism for the Swirl Nozzle

와권(渦卷) 노즐의 무화기구(霧化機構)에 관(關)한 연구(硏究)

Two nozzles with different size (Figure 2) were particularly designed to supply air through the swirl core into the central part of the liquid stream in the same parallel direction to produce a well-mixed air and water in the whirl chamber as spray liquid in bubble formation. Atomization was attempted to improve by using both the preliminary break-up process with less viscosity and less surface tension in the whirl chamber and the effects of increased frequency of the band of drops with the raised ambient air density in front of the nozzle orifice. The volumetric ratio between spray liquid and air on four levels was used to investigate the effects of air as a component of the mixture on atomization. The results of the experiment were summarized as follows; Droplet size became progressively finer as the operating pressure was increased in the range of $0.70kg/cm^2$ to $6.33kg/cm^2$, which was similar to the previous works. The new atomizing mechanism so-called 'air-center nozzle' gave a narrower range in droplet size distribution with smaller volumetric median diameter (VMD) than that of the existing spray system at a given pressure, which showed the possibility of improvement of atomization in a certain limit. The volumetric median diameter produced by the new atomizing mechanism was decreased from the central region toward the exterior edges across the spray pattern.

병충해방제(病蟲害防除)에 있어서 효율적(效率的)인 분무립자(噴霧粒子)의 크기는 $20{\mu}m$ 이내(以內)이지만 비산(飛散)의 해(害)를 감안하여 $140{\sim}200{\mu}m$를 추천하고 있다. 그러나 우리나라 수도방제기(水稻防除機)의 주종(主種)인 총포노즐의 경우 입자(粒子)크기는 $220{\sim}750{\mu}m$로 과대(過大)한 실정(實情)이다. 우리나라에서 널리 이용(利用)되고 있는 과권(過卷) 노즐의 구조(構造)를 Figure 2와 같이 고안(考案)하여 공기(空氣)를 혼합(混合)시킨 약액(藥液)을 이용(利用)함으로써 과실내(過室內)에서의 예비무화효과(豫備霧化效果), 약액(藥液)의 감소된 표면장력(表面張力) 및 점주(粘住), 분사액(噴射液)의 증가된 주파수(周波數)의 효과(效果)를 이용(利用)하여 분무립자(噴霧粒子)를 개선(改善)하고저 실시(實施)된 실험결과(實驗結果)는 다음과 같다. 분무립자(噴霧粒子) 크기는 분무압력(噴霧壓力)(본(本) 실험(實驗)에서는 $0.70kg/cm^2$부터 $6.33kg/cm^2$까지 실시(實施)) 이 증가(增加)됨에 따라서 점차로 미립화(微粒化)되었고 이 경향(傾向)은 표준(標準)노즐의 결과(結果)와 같다. 동일(同一)한 분무압력하(噴霧壓力下)에서 분무립자(噴霧粒子)의 크기 및 분포상태(分布狀態)를 표준(標準)노즐의 비교(比較)할 때 체적평균직경(體積平均直徑)이 작아졌고 입자(粒子)크기 분포(分布)도 개선(改善)되었다. 입자(粒子)크기 분포(分布)는 분무형(噴霧型)의 중심(中心)으로부터 외측(外側)으로 향(向)하면 체적평균직경(體積平均直徑)이 작아지는 현상(現象)이었다.