مطالعه‌ی عددی تاثیر پارامترهای هندسی بر عملکرد اجکتور جامد-مایع

Abstract

در این پژوهش، تاثیر پارامتر‌های هندسی بر عملکرد اجکتورهای دوفازی جامد - مایع با روش عددی مطالعه شده است. معادلات حاکم بر جریان درون اجکتور شامل پیوستگی و اندازه حرکت، از دیدگاه اویلری به روش حجم کنترل حل شده است. پارامتر‌های هندسی مورد مطالعه شامل زاویه همگرایی، زاویه واگرایی، نسبت مساحت نازل به گلوگاه و موقعیت نازل (فاصله خروجی نازل تا ابتدای گلوگاه) اجکتور می‌باشند. در این مطالعه، پارامتر‌های طراحی مهم شامل نرخ مکش، فشار بحرانی و بازده اجکتور معرفی و برای تمامی پارامتر‌های هندسی محاسبه شده‌اند. برای شبیه‌سازی جریان ثانویه از دو مدل همگن و مخلوط دوفازی استفاده شده و نتایج نشان‌ دهنده آن است که در کسرحجمی های پایین (5%)، داده‌های حاصل از هردو مدل تطابق خوبی باهم داشته، به‌طوریکه بیشترین خطا در نسبت مساحت 26/0 ایجاد شده و مقدار 3/2% می‌باشد. نتایج نشان دهنده آن است که بازده اجکتور با افزایش زاویه همگرایی تا20 درجه، افزایش یافته و بعد از آن بازده اجکتور کاهش می‌یابد. همچنین افزایش نسبت مساحت تا 22/0 باعث افزایش بازده اجکتور می‌گردد و بعد از آن بازده اجکتور کاهش می‌یابد. کاهش زاویه واگرایی و افزایش فاصله نازل تا گلوگاه موجب افزایش بازده اجکتور می‌گردد. علاوه بر اینها با تغییر پارامترهای هندسی مقدار بهینه‌ای برای هریک از معیارهای طراحی بدست آمده و با توجه به کاربرد اجکتور می توان از آن مقادیر استفاده کرد.