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Us 4634372

Date post: 28-Feb-2018
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  • 7/25/2019 Us 4634372

    1/12

  • 7/25/2019 Us 4634372

    2/12

    U S .

    P a t e n t

    J a n .

    6 _

    1 9 8 7 S h e e t

    1

    o f 9 4 , 6 3 4 , 3 7 2

    3 : 5

    3 5 3 3

    < S l o t d i a m e t e r - n

  • 7/25/2019 Us 4634372

    3/12

    U . S . P a t e n t

    J a n .

    6 ,

    1 9 8 7

    FIG]

    S h e e t

    2 o f

    9

    ~ l n d a i r i f l a r e

    * S l a t p r e s s u r e

    A :

    \ t r a n s d u c e r

    E l b o w

    p r e s s u r e

    t r a n s d u c e r

    L i n e

    p r e s s u r e

    t r a n s d u c e r

    T w o

    p h a s e l i n e

    I n j e c t i o n p r e s s u r e

    / t r a n s d u c e r

    / L i q u | d f l o w

    m e a s u r e m e n t

    G a s

    l i n e

    L i q u i d l i n e

    \

    G a s

    f l o w

    m e a s u r e m e n t

    4 , 6 3 4 , 3 7 2

    W i n d

    s p e e d

    a n d

    d i r e c t i o n

    m e a s u r e m e n t

  • 7/25/2019 Us 4634372

    4/12

  • 7/25/2019 Us 4634372

    5/12

    U . S . P a t e n t J a n . 6 , 1 9 8 7 S h e t 4 o f 9 4 , 6 3 4 , 3 7 2

    3 3 3: 2 3 8

    3 8 5

    a

    .3

    m

  • 7/25/2019 Us 4634372

    6/12

    U S . P a t e n t

    J a n .

    6 , 1 9 8 7 S h e e t 5 0 f 9 4 , 6 3 4 , 3 7 2

    3 3 3

    8 : 5 88 8 5

    g3mm3

    Ln

    P

    c

    N

    Ln

    N

  • 7/25/2019 Us 4634372

    7/12

    U . S .

    P a t e n t

    J a n . 6 ,

    1 9 8 7 S h e e t 6 0 f 9 4 , 6 3 4 , 3 7 2

    s ' o

    [ I U N D E N S A T E

    E P A R A T I O N 1 8 H - A S

    m m

    T E P

    5 ' 0

    S l o t

    r e s s u r e

    t

    e p u r u t i n np . s . i . g )

  • 7/25/2019 Us 4634372

    8/12

    U . S . P a t e n t J a n .

    6 , 1 9 8 7

    S h e e t 7 0 f 9 4 , 6 3 4 , 3 7 2

    3 3 3

    5 3

    8 2 5

    a

    8m

    E H

    I

    7 L

    F

  • 7/25/2019 Us 4634372

    9/12

    US. P a t e n t

    J a n .

    6 . 1 9 8 7 S h e e t 8 o f 9 4 , 6 3 4 , 3 7 2

    0

    i n

    U N I J E N S A T EE P A R A T I O N8 - H - A S 1 L m mT E P

    Q 3

    2 ' 0' 0

    S l u t

    r e s s u r e

    t

    e p a r a t i o n

    p . s . i . g )

    F6 8

    2 0

    1 / 8 ' J l l P l M W I S W P D J W 0 0 3 . 0 H "

  • 7/25/2019 Us 4634372

    10/12

    U .S .

    P at e n t

    J a n .

    6 ,

    1 9 8 7

    E 3 5 2 82 :

    ms

    S h e e t

    9 o f 9 4 , 6 3 4 , 3 7 2

    m

    E

    u b n w 3

  • 7/25/2019 Us 4634372

    11/12

    4 , 6 3 4 , 3 7 2

    1

    FLARE

    The

    p r e s e n t i n v e n t i o n

    r e l a t e s

    t o a method o f d i s p o s

    i n g o f c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s

    and m o r e p a r t i cu l a r l y r e

    l a t e s

    t o t h e d i s p o s a l o f g a s / l i q u i d

    c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s .

    As

    o f f s h o r e e x p l o r a t i o n p r o c e e d s , g a s b e a r i n g ? e l d s

    a r e

    d i s c o v e r e d which h a v e

    a s i g n i ? c a n t

    p e r c e n t a g e

    o f

    c o n d e n s a t e a s s o c i a t e d w i t h

    them

    and where

    t h e

    con

    d e n s a t e

    i s p r o c e s s e d o f f s h o r e . O c c a s i o n a l l y

    s a y

    f o r

    o p

    e r a t i o n a l r e a s o n s or

    i n

    an

    emergency r e l i e f s i t u a t i o n

    i t

    i s

    n e c e s s a r y t o b u r n o f f

    t h e

    g a s a n d c o n d e n s a t e s a f e l y w i t h

    low r a d i a t i o n

    a n d

    low

    o r no

    l i q u i d

    d r o p o u t . C u r r e n t

    o p e r a t i o n a l b u r n e r s d i s p o s e o f t h e l i q u i d c o n d e n s a t e

    s e p a r a t e l y

    f r o m t h e g a s

    a n d u s u a l l y

    u t i l i s e h i g h p r e s s u r e

    a i r o r g a s t o

    a t o m i s e t h e l i q u i d

    and

    a r e o f t e n f a n

    a s s i s t e d

    g i v i n g a n o r m a l l y l o o s e s m o k e y a n d

    r a d i a t i v e

    ? a m e .

    The p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o a

    ? a r e

    s u i t a b l e f o r

    d i s p o s i n g o f c o m b u s t i b l e g a s - l i q u i d m a t e r i a l s w h i c h

    t h e r e b y r e d u c e s t h e n e e d f o r s e p a r a t e

    g a s

    a n d l i q u i d

    ? a r e s .

    Thus a c c o r d i n g t o t h e p r e s e n t i nv e n t i o n t h e r e i s

    p r o

    v i d e d

    a

    ? a r e f o r

    d i s p o s i n g

    o f g a s - l i q u i d c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s t h e ? a r e c o m p r i s i n g a Coanda body o f t h e

    e x t e r n a l

    t y p e

    p o s i t i o n e d a c r o s s

    a h i g h p r e s s u r e

    l i n e s o a s

    t o

    d e ? n e

    a n a n n u l a r

    o u t l e t

    a d a p t e d t o

    d i r e c t

    t h e

    i s s u i n g

    c o m b u s t i b l e m a t e r i a l s o v e r t h e

    o u t e r

    s u r f a c e

    o f

    t h e

    Coanda body i n which t h e r a t i o o f t h e r a d i u s o f c u r v a

    t u r e o f t h e Coanda body t o t h e

    a n n u l a r

    o u t l e t

    w i d t h i s i n

    t h e r a n g e 4 t o 1 0 0 and

    t h e

    r a t i o

    o f t h e d i a m e t e r o f t h e

    h i g h p r e s s u r e g a s

    l i n e

    t o

    t h e r a d i u s o f c u r v a t u r e o f t h e

    Coanda body s i n

    t h e

    r a n g e 0 . 2

    t o 2 5 .

    I t

    i s

    k n o w n t h a t w h e n

    t h e e x t e n s i o n o f

    one

    i p o f

    t h e

    mouth o f a s l o t t h r o u g h

    which

    a ? u i d e m e r g e s u n d e r

    p r e s s u r e , p r o g r e s s i v e l y d i v e r g e s f r o m t h e

    a x i s

    o f

    t h e

    s l o t ,

    t h e

    s t r e a m

    o f

    ? u i d

    e m e r g i n g

    t h r o u g h

    t h e

    s l o t

    t e n d s

    t o

    s t i c k

    t o

    t h e

    e x t e n d e d

    l i p t h u s c r e a t i n g a p r e s s u r e

    d r o p

    i n t h e s u r r o u n d i n g

    ? u i d

    t h u s c a u s i n g ? u i d ?ow t o w a r d s

    t h e l o w p r e s s u r e r e g i o n . T h i s p h y s i c a l

    phenomenon

    s

    known a s t h e Coanda e f f e c t and

    a body e x h i b i t i n g

    t h i s

    e f f e c t

    i s

    k n o w n a s

    a

    Coanda b o d y . The Coanda body

    u s u a l l y i s o f ( a )

    t h e

    i n t e r n a l

    v e n t u r i - s h a p e d

    t y p e

    i n

    which t h e p r e s s u r i s e d ? u i d emerges from a n o r i ? c e n e a r

    t h e

    t h r o a t

    o f t h e v e n t u r i

    and p a s s e s towards

    t h e m ou th

    o r ( b )

    t h e

    e x t e r n a l t y p e

    i n

    which t h e

    p r e s s u r i s e d ? u i d

    emerges from

    an

    ori?ce a n d p a s s e s

    ou t war ds ov e r an

    e x t e r na l d i r e c t o r

    s u r f a c e

    o f a Coanda o d y .

    The

    p r e s e n t

    i n v e n t i o n u s e s

    a Coanda body o f t y p e ( b ) .

    The

    d i a m e t e r

    o f

    t h e

    h i g h

    p r e s s u r e g a s

    l i n e a d j a c e n t

    t o

    t h e

    a n n u l a r

    o u t l e t

    a n d

    t h e a n n u l a r

    o u t l e t

    w i d t h d e ? n e s

    t h e

    e x h a u s t ?ow

    r e a

    o f

    t h e ? a r e .

    P r e f e r a b l y t h e

    Coanda s u r f a c e h a s a s t e p

    o r

    p r o j e c

    t i o n c l o s e t o t h e o u t l e t . P r e f e r a b l y t h e

    s t e p

    h e i g h t

    i s

    g r e a t e r t h a n

    o r

    e q u a l

    t o t h e

    s l o t

    w i d t h

    and

    most

    p r e f e r a

    b l y

    t h e s t e p h e i g h t

    i s

    f r o m o n e t o t h r e e t i m e s t h e s l o t

    w i d t h .

    A a r e a c c o r d i n g t o

    t h e

    i n v e n t i o n i s s u i t a b l e

    f o r

    d i s

    p o s i n g o f

    a s - l i q u i d

    c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s c o n t a i n i n g u p

    t o 70 b y w e i g h t

    o f

    i q u i d w i t h

    s m o k e l e s s o r

    r e l a t i v e l y

    s m o k e l e s s

    c o m b u s t i o n .

    The

    i n v e n t i o n a l s o i n c l u d e s

    a

    method o f d i s p o s i n g o f

    g a s - l i q u i d c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s

    i n which

    ( a ) t h e c o m

    b u s t i b l e m a t e r i a l s a r e p a s s e d t h r o u g h

    t h e

    a n n u l a r

    o u t l e t

    o f a

    ? a r e

    a s

    h e r e i n b e f o r e d e s c r i b e d

    whereby

    t h e

    c o m

    b u s t i b l e m a t e r i a l s

    e n t r a i n

    s u r r o u n d i n g

    a i r b y p a s s i n g

    o v e r t h e Coanda

    s u r f a c e

    a n d ( b ) t h e r e s u l t a n t c o m b u s t i

    b l e

    m i x t u r e b e i n g

    i g n i t e d s o a s

    t o

    b u r n above o r

    a d j a

    c e n t t o

    t h e Coanda b o d y .

    20

    2 5

    3 0

    40

    4 5

    6 0

    6 5

    2

    Th e i n v e n t i o n

    w i l l

    n o w

    be

    d e s c r i b e d b y w a y o f

    e xa m

    p l e

    o n l y

    and

    w i t h

    r e f e r e n c e t o FIGS. 1

    t o 9

    o f t h e

    a c

    c o m p a n y i n g

    d r a w i n g s .

    FIG. 1 shows a s c h e m a t i c

    diagram

    o f an e x t e r n a l

    Coanda ? a r e

    t i p .

    FIG. 2 shows a s c h e m a t i c l a y o u t

    of

    ? a r e w i t h

    a s s o

    c i a t e d a n c i l l a r y a p p a r a t u s .

    FIGS

    3 ,

    4

    a n d

    5 show

    g r a p h s o f

    C o a n d a r a d i u s / s l o t

    w i d t h

    a n d

    s l o t p r e s s u r e

    f o r ? a r e ( c ) .

    FIGS. 6 , 7

    a n d

    8 shows g r a p h s o f Coanda r a d i u s / s l o t

    w i d t h

    f o r

    ? a r e

    ( a ) .

    F I G .

    9 shows

    a

    g r a p h o f

    F - f a c t o r

    a n d p e r c e n t a g e by

    m a s s o f

    c o n d e n s a t e

    i n t h e

    ? a r e f u e l s u p p l y .

    A

    a r e s t a c k

    t i p c o m p r i s e s a Coanda body a n d a

    l i n e

    2

    f o r t h e

    s u p p l y o f h i g h

    p r e s s u r e

    c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l .

    The

    Coanda body i s p o s i t i o ne d a c r o s s t h e

    o u t l e t

    o f t h e

    l i n e t o form a n a n n u l a r o u t l e t s l o t 3 .

    P r e f e r a b l y

    t h e

    i n i t i a l

    p o r t i o n o f

    t h e C o a n d a b o d y

    i s

    t h e

    s u r f a c e

    o f r e v o l u t i o n f o r m e d by t h e r o t a t i o n o f a

    q u a d r a n t o f

    a c i r c l e

    a b o u t

    t h e v e r t i c a l a x i s

    o f

    t h e C o

    a n d a b o d y , t h e f u e l g a s

    o u t l e t

    o r s l o t b e i n g t a n g e n t i a l

    t o

    t h e c u r v e d

    s e c t i o n

    o f

    t h e

    q u a d r a n t .

    I t

    i s k n o w n

    t h a t

    a stream

    of

    g a s

    w i l l s t i c k t o

    a

    s u i t a b l y s h a p e d s u r f a c e ( a C o a n d a

    s u r f a c e )

    w h e n g a s

    emerges a t p r e s s u r e

    from

    a s l o t a d j a c e n t t o

    t h a t

    s u r f a c e .

    T h i s Coanda e f f e c t produces

    a

    zone

    o f l o w p r e s s u r e

    t h u s

    e n t r a i n i n g

    a t m o s p h e r i c a i r

    i n t o

    t h e h i g h

    v e l o c i t y

    f u e l s t r e a m .

    The

    Coanda

    body 1 h a s a d i r e c t or s u r f a c e

    c o m p r i s i n g

    a d e ? e c t o r

    p o r t i o n 4

    which t u r n s t h e

    d i r e c t i o n

    o f t h e

    h i g h

    p r e s s u r e

    g a s f r o m

    h o r i z o n t a l

    t o v e r t i c a l a n d l e a d s

    t o a t a p e r e d

    p o r t i o n

    5 which t r a n s m i t s t h e

    ? o w

    f r o m

    t h e

    d e ? e c t o r p o r t i o n t o

    t h e t o p

    o f

    t h e

    b o d y .

    The

    Coanda

    body

    1

    m a y b e

    p r o v i d e d w i t h

    a s t e p 6 on

    i t s

    s u r f a c e

    n e a r

    t o

    t h e

    o u t l e t

    s l o t t o p r o v i d e m o r e

    d e s i r

    a b l e

    ? o w c h a r a c t e r i s t i c s .

    The ? a r e s u s e d were

    o f

    t h e e x t e r n a l Coanda t y p e a n d

    t h r e e

    ? a r e s w e r e u s e d :

    ( a )

    A n e x t e r n a l

    Coanda

    ? a r e h a v i n g a l i p r i n g d i a m e

    t e r

    9 7 . 5

    mm,

    and

    C o a n d a r a d i u s of 50 mm.

    ( b ) A n e x t e r n a l Coanda ? a r e h a v i n g a

    l i p

    r i n g

    d i a m e

    t e r 200

    m m , and Coanda r a d i u s o f

    9 7 . 5

    m m .

    ( c ) A n e x t e r n a l

    Coanda

    ? a r e h a v i n g a

    l i p

    r i n g d i a m e

    t e r 9 7 . 5

    mm,

    C o a n d a

    r a d i u s

    9 7 . 5 mm.

    For

    a l l

    t h r e e ? a r e s s e v e r a l s l o t w i d t h s were t e s t e d

    u s u a l l y

    1 ,

    3 , 5 a n d

    7 m m . F l a r e s ( a ) and c ) were a l s o

    r u n

    w i t h

    s e v e r a l

    s t e p

    h e i g h t s ; t h e i n c l u s i o n

    o f a

    s t e p i n

    c r e a s e s t h e l i m i t i n g

    ?ow

    f t h e

    ? a r e .

    F l a r e ( b ) was r u n

    w i t h o u t

    a s t e p on t h e

    Coanda s u r f a c e .

    A

    a t u r a l

    g a s

    c o n d e ns a t e s u p p l y s y s t e m i s

    shown i n

    FIG. 2 and c o n s i s t e d

    o f

    ( a )

    a 1 1 , 2 5 0

    l i t e r

    t a n k e r 1 6

    s e t

    i n s i d e a low bund d e s i g n e d t o

    c o n t a i n

    any p i l l a g e , ( b ) a

    p u m p 1 7 d e l i v e r i n g a m a x i m u m

    ?ow

    a t e o f 1 5 0 l i t e r s

    p e r minute a t a p r e s s u r e o f

    1 5 0

    p s i g , ( c ) a d i f f e r e n t i a l

    o r i ? c e

    ?ow

    measurement s e c t i o n 1 8

    t o

    measure ?ow

    r a t e s

    o f

    up

    t o

    1 5 0

    l i t e r s

    p e r

    m i n u t e ,

    ( d ) a n

    i n j e c t i o n p o i n t

    1 9 i n t h e form o f a

    s i m p l e

    T

    e c t i o n u p s t r e a m o f which

    was a n o n - r e t u r n v a l v e p r e v e n t i n g

    g a s

    from e n t e r i n g

    t h e

    l i q u i d

    l i n e .

    A e t h a n e s u p p l y s y s t e m c o n s i s t e d

    o f ( a ) a

    p r e s s u

    r i s e d s u p p l y l i n e 2 0 , ( b )

    t wo

    b l o c k v a l v e s , ( c ) o n e g a t e

    v a l v e f o r c o n t r o l l i n g t h e ?ow, ( d ) a

    c r i t i c a l o r i ? c e

    2 1

    f o r

    m e a s u r i n g

    t h e

    ? o w , ( e ) a r e l i e f

    v a l v e .

    The

    i n j e c t i o n

    p o i n t

    f o r

    t h e

    c o n d e n s a t e

    i n t o

    t h e

    g a s

    s t r e a m w a s l o c a t e d such t h a t t h e r e w o u l d

    be

    s e v e r a l

    o b s t a c l e s

    i n t h e p a t h

    o f

    t h e

    two p h a s e

    m i x t u r e . T h e s e

    o b s t a c l e s

    t o o k t h e

    f o r m

    o f t wo r i g h t a n g l e d b e n d s

    i n

    t h e

    p i p e l i n e

    a n d s i m u l a t e c o n d i t i o n s e n c o u n t e r e d i n p r a c t i

  • 7/25/2019 Us 4634372

    12/12

    4 , 6 3 4 , 3 7 2

    3

    c a l i n s t a l l a t i o n s . There

    was

    2 0

    m e t e r s

    o f

    s t r a i g h t

    l i n e

    downstream

    o f

    t h e bends which i s s u f ? c i e n t f o r

    a ?ow

    r e g i m e

    t o

    s t a b i l i s e .

    During u s e , t h e

    ? a r e

    was i t and t h e g a s ? o w

    ( m e t h

    a n e )

    t h r o u g h

    t h e l i n e

    1 1

    was i n c r e a s e d t o a

    p r e - s e l e c t e d

    v a l u e . At t h i s

    s t a g e ,

    t h e l i q u i d c o n d e ns a t e s u p p l y was

    i s o l a t e d

    from

    l i n e

    1 1

    s u c h

    t h a t

    t h e

    ? a r e

    w as

    b u r n i n g d r y

    g a s

    o n l y . The measuremen t and r e c o r d i n g i n s t r u m e n t a

    t i o n

    w e r e

    s e t

    t o

    continuously scan

    a l l

    of

    t h e

    necessary

    p a r a m e t e r s .

    The c o n d e n s a t e was

    g r a d u a l l y

    i n t r o d u c e d

    t o

    t h e l i n e 1 1

    by

    u s e o f p u m p

    1 7

    t o form

    a

    g a s - l i q u i d

    c o m b u s t i b l e m a t e r i a l a n d

    t h e ?o w s l o w l y i n c r e a s e d

    w i t h f r e q u e n t p a u s e s t o

    a l l o w

    c o n d i t i o n s

    i n

    t h e p i p e a n d

    a t

    t h e ? a r e t o s t a b i l i s e . The e x p e r i m e n t w as h a l t e d w h e n

    s t a b i l i t y o f

    t h e

    C o a n d a s t r e a m

    w a s o s t .

    The ? a r e

    1 0

    w as

    b u r n t

    on g a s

    o n l y u n t i l

    t h e

    l i n e 1 1 w as d r a i n e d o f any

    r e s i d u a l l i q u i d ,

    t h e n

    t h e g a s

    s u p p l y was

    i s o l a t e d a n d a

    n e w

    s e t o f c o n d i t i o n s

    c h o s e n .

    Two i n e s i z e s w e r e used t o e n a b l e

    a

    w i d e range of

    g a s v e l o c i t i e s and

    p r e s s u r e

    d r o p s t o b e t e s t e d .

    The

    i n e s

    w e r e

    1 0 0

    mm

    n d

    50

    mms

    n t e r n a l

    d i a m e t e r .

    T h e

    p r e s

    s u r e

    measurement p o i n t s

    w e re

    a t i d e n t i c a l p o s i t i o n s f o r

    b o t h

    l i n e s .

    By v a r y i n g

    t h e

    p a r a m e t e r s o f s l o t

    w i d t h , s t e p h e i g h t ,

    Coanda r a d i u s , g a s ?o w

    a n d s l o t

    p r e s s u r e t h e

    l i m i t i n g

    ? o w c h a r a c t e r i s t i c s

    o f

    t wo p h a s e

    s y s t e m s were

    e s t a b

    l i s h e d .

    FIGS.

    3 , 4

    a n d 5 shows

    g r a p h s o f Coanda r a d i u s /

    l o t

    w i d t h

    a g a i ns t t h e

    Coanda l o t p r e s s u r e a t s e p a r a t i o n

    f o r

    ? a r e ( c ) f o r s t e p h e i g h t s o f

    z e r o ,

    1 2 mm

    and 1 8 . 5

    mm

    r e s p e c t i v e l y . The s l o t w i d t h s

    u s e d were

    1

    m m , 3 m m ,

    5

    mm a n d

    7

    mm.

    FIGS.

    6 ,

    7

    a n d 8

    shows

    g r a p h s o f Coanda r a d i u s /

    l o t

    w i d t h f o r

    ? a r e

    ( a ) f o r s t e p h e i g h t s o f 2 m m , 8

    mm

    n d

    1 4

    mm.

    S i m i l a r

    s l o t

    widths

    w e r e

    u s e d .

    FIG. 9 shows a

    g r a p h

    o f

    F - f a c t o r

    a n d p e r c e n t a g e by

    m a s s

    o f c o n d e n s a t e

    i n t h e f u e l

    s u p p l y

    f o r ? a r e ( a ) .

    The

    F - f a c t o r

    i s

    t h e f r a c t i o n

    o f h e a t p r o d u c e d f r o m

    t h e

    ? a r e

    which i s r a d i a n t

    i n

    f o r m .

    I t i s b e l i e v e d t h a t t h e Coan d a e f f e c t o p e r a t e s t o a t o

    m i s e

    t h e

    l i q u i d i n t o

    ? n e

    d r o p l e t s .

    I t

    i s d e s i r a b l e t h a t t h e

    t w o - p h a s e r e g i m e w i t h i n t h e

    ? a r e

    i s a n n u l a r o r a n nu l a r

    m i s t

    f l o w .

    High

    s h e a r

    f o r c e s

    t h r o u g h t h e s l o t b r e a k up

    t h e

    l i q u i d i n t o s m a l l

    d r o p l e t s . The h i g h

    v e l o c i t y ? u i d s

    c r e a t e a l o w p r e s s u r e r e g i o n on e i t h e r s i d e o f

    t h e

    j e t .

    The

    l o w p r e s s u r e

    r e g i o n

    a g a i n s t t h e Coanda s u r f a c e

    c a u s e s t h e ? u i d s t o f o l l o w t h e c o n t o u r s of t h e s u r f a c e .

    The

    low

    p r e s s u r e r e g i o n o n t h e

    o p p o s i t e

    s i d e

    o f t h e j e t

    e n tr a i n s l a r g e

    a m o u n t s

    o f

    a i r

    i n t o

    t h e ? u i d s

    t o

    p r o d u c e

    t h e

    c l e a n

    c o m b u s t i o n

    t y p i c a l o f Coanda ? a r e s .

    The

    r e s u l t s

    i n d i c a t e

    t h a t

    t h e

    s l o t

    p r e s s u r e

    a t which

    s e p a r a t i o n

    o f

    t h e ? u i d

    s t r e a m

    from t h e

    Coanda

    s u r f a c e

    t a k e s

    p l a c e i s

    i n c r e a s e d

    by

    t h e

    u s e o f

    t h e s t e p a n d by

    t h e

    u s e o f a g r e a t e r C o a n d a r a d i u s .

    2 0

    2 5

    3 5

    40

    5 0

    5 5

    6 5

    4

    The

    f r a c t i o n

    o f h e a t

    p r o d u c e d

    which i s r a d i a n t i n

    form

    d o e s

    n o t

    change s i g n i ? c a n t l y w i t h mass conden

    s a t e

    f r a c t i o n s

    o f 0

    o 3 0 .

    E x i s t i n g e q u i p m e n t r e q u i r e s

    t h e s u p p l y

    o f u t i l i t i e s

    i n

    t h e

    f o r m

    o f h i g h p r e s s u r e

    a i r / g a s f o r l i q u i d a t o m i s a t i o n

    p l u s

    pow er o f

    t h e f a n

    a s s i s t . The

    d i f f i c u l t i e s

    w i t h

    c u r

    r e n t

    f a c i l i t i e s

    i n c l u d e

    l o o s e ,

    smokey

    ?ame

    a n d

    l i q u i d

    d r o p o u t . By c o n t r a s t t h e C o a n d a

    b u r n e r

    t e n d s t o f u l l y

    a t o m i s e

    t h e

    l i q u i d

    even

    a t l o w s l o t p r e s s u r e s .

    We

    l a i m :

    1 .

    A

    Coanda ? a r e

    f o r t h e s i m u l t a n e o u s

    d i s p o s a l o f

    g a s - l i q u i d c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s

    c o n t a i n i n g u p

    t o

    7 0

    b y

    w e i g h t

    o f l i q u i d c o m p r i s i n g

    ( a ) a

    s u p p l y

    l i n e

    f o r

    p r e s s u r i z e d g a s - l i q u i d

    c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s ( b ) a

    C0

    anda

    body

    h a v i n g a n

    o u t e r

    s u r f a c e

    p o s i t i o n e d a c r o s s t h e

    supply l i n e s o

    a s

    t o de?ne an a n n u l a r

    o u t l e t

    adapted t o

    d i r e c t

    t h e

    g a s - l i q u i d

    c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s i s s u i n g f r o m

    t h e

    a n n u l a r

    o u t l e t

    over t h e o u t e r

    s u r f a c e o f

    t h e Coanda

    b o d y , ( 0 ) d i r e c t o r o u t e r s u r f a c e o f t h e Coanda

    body

    h a v i n g a s t e p l o c a t e d c l o s e

    t o

    t h e

    a n n u l a r o u t l e t ,

    t h e

    s t e p h e i g h t b e i n g

    e q u a l

    t o o r

    g r e a t e r

    t h a n

    t h e

    w i d t h o f

    t h e

    a n n u l a r o u t l e t , ( d )

    t h e

    r a t i o o f t h e

    r a d i u s

    o f c u r v a

    t u r e

    o f

    t h e

    Coanda b o d y t o t h e w i d t h o f

    t h e a n nu l a r

    o u t l e t b e i n g i n

    t h e r a n g e

    from 4

    t o

    1 0 0 a n d

    t h e r a t i o o f

    t h e d i a m e t e r

    o f

    t h e

    s u p p l y l i n e

    t o t h e r a d i u s

    o f

    c u r v a t u r e

    o f t h e

    Coanda body b e i n g i n

    t h e r a n g e f r o m 0 . 2 t o 2 5 .

    2 . F l a r e a c c o r d i n g t o

    c l a i m

    1

    i n which t h e

    s t e p o r

    p r o j e c t i o n h e i g h t i s f r o m one t o t h r e e t i m e s t h e a n n u l a r

    s l o t w i d t h .

    3 . F l a r e a c c o r d i n g t o c l a i m 1

    i n

    which t h e p r e s s u r e

    a t

    t h e a n n u l a r o u t l e t i s f r o m 1 0 t o 7 0 p . s . i . g .

    4 . A

    ethod

    d i s p o s i n g

    o f g a s - l i q u i d c o m b u s t i b l e m a

    t e r i a l s

    i n

    which a ) t h e c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s

    a r e p a s s e d

    t h r o u g h

    t h e a n n u l a r

    o u t l e t

    o f a ? a r e whereby t h e

    c o m

    b u s t i b l e m a t e r i a l s e n t r a i n

    s u r r o u n d i n g

    a i r

    b y

    p a s s i n g

    o v e r

    a

    Coanda body

    ( b )

    t h e r e s u l t a n t c o m b u s t i b l e m i x

    t u r e

    b e i n g

    i g n i t e d s o

    a s

    t o

    burn

    above o r

    a d j a c e n t

    t o

    t h e

    Coanda b o d y ,

    s a i d

    ? a r e c o m p r i s i n g ( a ) a s u p p l y l i n e

    f o r

    p r e s s u r i z e d

    g a s - l i q u i d

    c o m b u s t i b l e

    m a t e r i a l s , ( b ) s a i d

    Coanda body

    h a v i n g a n o u t e r s u r f a c e

    p o s i t i o n e d a c r o s s

    t h e

    s u p p l y l i n e s o

    a s

    t o de?ne

    an

    a n n u l a r o u t l e t a d a p t e d

    t o

    d i r e c t t h e

    g a s - l i q u i d

    c o m b u s t i b l e m a t e r i a l s

    i s s u i n g

    from

    t h e a n n u l a r o u t l e t

    over t h e o u t e r

    s u r f a c e

    o f t h e

    Coanda

    b o d y , ( 0 )

    t h e o u t e r s u r f a c e

    o f

    t h e

    Coanda body

    h a v i n g a s t e p

    l o c a t e d

    c l o s e t o

    t h e

    a n n u l a r o u t l e t ,

    t h e

    s t e p h e i g h t b e i n g e q u a l t o o r g r e a t e r t h a n t h e w i d t h

    o f

    t h e a n n u l a r

    o u t l e t , ( d )

    t h e

    r a t i o o f

    t h e r a d i u s

    o f c u r v a

    t u r e o f t h e

    Coanda

    body t o t h e w i d t h o f t h e a n n u l a r

    o u t l e t

    b e i n g

    i n

    t h e

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    from

    4

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    and

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    d i a m e t e r

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    c u r v a t u r e

    o f t h e

    Coanda body

    b e i n g

    i n t h e r a n g e

    f r o m 0 . 2 t o 2 5 .

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    A ethod

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    t o c l a i m 4

    i n

    which t h e p r e s

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    a n n u l a r o u t l e t i s

    from

    1 0 t o 7 0

    p . s . i . g .

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