วิทยาศาสตร์เบื้องหลังหมอกละเอียด: ทำความเข้าใจการทำให้เป็นละออง

ความมหัศจรรย์ในชีวิตประจำวันของขวดสเปรย์ Mist

การกดไกปืนง่ายๆ แล้วปล่อยของเหลวออกมาเป็นก้อนเล็กๆ เป็นสิ่งที่พวกเราหลายคนทำทุกวัน ไม่ว่าเราจะทำความสะอาด เพิ่มความชุ่มชื้น หรือฉีดโคโลญจน์ก็ตาม การกระทำที่ดูเหมือนธรรมดานี้เป็นการสาธิตที่น่าทึ่งของพลศาสตร์ของไหลและวิศวกรรมเครื่องกลที่บรรจุอยู่ในปลอกพลาสติกของ ขวดสเปรย์หมอก - แต่กระแสของเหลวจะเปลี่ยนเป็นหมอกที่ละเอียดอ่อนและกระจายตัวเท่ากันได้อย่างไร? คำตอบอยู่ที่กระบวนการของ การทำให้เป็นละออง .

การทำให้เป็นละอองคืออะไร?

การทำให้เป็นละอองเป็นกระบวนการสลายของเหลวจำนวนมากให้กลายเป็นละอองละอองละเอียด การเปลี่ยนแปลงนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานนับไม่ถ้วน ตั้งแต่การฉีดเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ไปจนถึงการปัดฝุ่นพืชผลทางการเกษตร และแม้แต่ในเครื่องพ่นยาสำหรับการรักษาพยาบาล ในบริบทของขวดสเปรย์ธรรมดา การทำให้เป็นละอองทำได้โดยใช้แรงทางกลและการออกแบบที่ชาญฉลาด

บทบาทของการออกแบบแรงดันและหัวฉีด

การเดินทางของของเหลวเริ่มต้นเมื่อคุณเหนี่ยวไก การกระทำนี้ประกอบกลไกปั๊มลูกสูบภายในร่างกายของ ขวดสเปรย์หมอก .

• การดำเนินการสูบน้ำ: การดึงไกปืนจะบีบอัดลูกสูบขนาดเล็ก ซึ่งจะบังคับของเหลวจากอ่างเก็บน้ำขึ้นไปยังท่อจุ่มและเข้าไปในห้องปั๊ม
• การสร้างความกดดัน: เมื่อของเหลวถูกดันเข้าไปในห้องเพาะเลี้ยง แรงดันจะสะสมอย่างรวดเร็ว
• ช่วงเวลาสำคัญที่หัวฉีด: จากนั้นของเหลวแรงดันสูงจะถูกบังคับให้ผ่านสิ่งเล็กๆ ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างแม่นยำ หัวฉีด หรือปาก หัวฉีดนี้เป็นหัวใจสำคัญของกระบวนการทำให้เป็นละออง

หลักการพื้นฐานที่นี่คือการแปลงของเหลวอย่างรวดเร็ว พลังงานศักย์ (เนื่องจากความกดดัน) เข้าไป พลังงานจลน์ (เนื่องจากความเร็วสูง) เมื่อของเหลวออกจากพื้นที่จำกัดของหัวฉีดไปสู่สภาพแวดล้อมความดันต่ำของอากาศเปิด ความดันที่ลดลงอย่างกะทันหันและความเร็วสูงทำให้กระแสของของไหลไม่เสถียร

วิธีควบคุมขนาดของหยด

คุณภาพของหมอก—ขนาดละอองที่ละเอียดและสม่ำเสมอ—ถูกกำหนดโดยหลักๆ เรขาคณิตของหัวฉีด และ บังคับ ใช้แล้ว

ประเภทของหัวฉีดและผลกระทบ

การใช้งานสเปรย์ที่แตกต่างกันต้องใช้ขนาดหยดที่แตกต่างกัน เครื่องพ่นสายยางในสวนจะสร้างหยดขนาดใหญ่สำหรับรดน้ำ ในขณะที่เครื่องฉีดน้ำน้ำหอมจะสร้างหมอกที่ละเอียดมากจนแทบมองไม่เห็น ที่ ขวดสเปรย์หมอก ตั้งอยู่ตรงกลาง ออกแบบมาเพื่อสร้างหยดที่มีขนาดเล็กพอที่จะลอยและกระจายได้เท่าๆ กัน แต่ใหญ่พอที่จะเคลือบพื้นผิวได้อย่างมีประสิทธิภาพ

• ห้องหมุนวน: หัวพ่นหมอกคุณภาพสูงหลายรุ่น แม้แต่ในขวดสเปรย์ธรรมดาๆ ก็ยังใช้หัวฉีดขนาดเล็กภายใน ห้องหมุน - ของเหลวจะเข้าสู่ห้องนี้อย่างสัมผัสกัน (เป็นมุม) ทำให้ของเหลวหมุนอย่างรวดเร็วก่อนที่จะออกจากช่องสุดท้าย การเคลื่อนที่แบบหมุนนี้จะทำให้ของเหลวกระจายเป็นแผ่นบางๆ หรือกรวยทันทีที่ออกจากหัวฉีด ซึ่งจากนั้นจะแตกตัวเป็นหยดเล็กๆ ที่สม่ำเสมออย่างเป็นธรรมชาติและรวดเร็ว
• การทำให้เป็นละอองกระแทก: การออกแบบบางชิ้นใช้กระแสของเหลวธรรมดาพุ่งไปที่พื้นผิวเรียบ การกระแทกทำให้ของเหลวแตกเป็นสเปรย์

เป้าหมายคือการเพิ่มขีดความสามารถสูงสุด พื้นที่ผิว ของของเหลว โดยการแยกของเหลวจำนวนมากออกเป็นหยดเล็กๆ หลายล้านหยด พื้นที่ผิวทั้งหมดที่สัมผัสกับอากาศจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก นี่คือสาเหตุที่หมอกละเอียดสามารถทำให้พื้นผิวหรือบุคคลเย็นลงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าการสาดน้ำ การระเหยอย่างรวดเร็วจากพื้นที่ผิวขนาดใหญ่จะดึงความร้อนออกไปอย่างรวดเร็ว

เหนือกว่าการสูบน้ำแบบแมนนวล: เทคโนโลยีการพ่นต่อเนื่อง

อาคารนวัตกรรมสมัยใหม่บนความคลาสสิก ขวดสเปรย์หมอก การออกแบบคือ เครื่องพ่นหมอกแบบต่อเนื่อง - ขวดเหล่านี้มักจะมีกลไกปั๊มแบบสปริงโหลดเป็นพิเศษ ซึ่งเมื่อเหนี่ยวไกเพียงครั้งเดียว ก็สามารถพ่นสเปรย์ได้ต่อเนื่องยาวนานและคงอยู่ไม่กี่วินาที

ความลับของการดำเนินการต่อเนื่องนี้อยู่ที่ระบบปั๊มและสะสมขั้นสูง การเหนี่ยวไกเพียงครั้งเดียวไม่เพียงแต่จะสูบของเหลวเท่านั้น แต่ยังอัดอากาศภายในห้องขนาดเล็กที่ปิดสนิทหรืออีกด้วย สะสม - แรงดันอากาศที่เก็บไว้นี้จะทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำรอง โดยจะดันของเหลวผ่านหัวฉีดต่อไปด้วยอัตราคงที่สม่ำเสมอ หลังจากนั้น ไกปืนถูกปล่อยออกมา มอบประสบการณ์ที่ราบรื่นเหมือนละอองลอยโดยไม่ต้องใช้สารเคมีขับเคลื่อน

ที่ ขวดสเปรย์หมอก เป็นมากกว่าภาชนะและปั๊ม เป็นเครื่องพิสูจน์ว่าหลักการทางกลที่เรียบง่ายแต่ทรงพลังสามารถนำมาใช้ในการควบคุมลักษณะพื้นฐานของของไหลได้อย่างไร โดยส่งมอบเครื่องมือที่ขาดไม่ได้สำหรับงานนับไม่ถ้วน