مطالعه‌ی تجربی حالت‌های عملکردی پاشش الکتروهیدرودینامیک اتانول

Abstract

الکترواسپری به عنوان یکی از روش‌های پاشش مایع به علت تولید قطرات با سایز بسیار ریز و توزیع یکسان از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است، لذا شناسایی حالت‌های مختلف ناشی از آن بسیار مفید بوده و نشان دهنده‌ی رفتار مایع در میدان الکتریکی می‌باشد. در این مقاله به صورت یک مطالعه‌ی تجربی، حالت‌های مختلف الکترواسپری براساس شکل منقاره‌ی مایع خروجی از نازل و چگونگی ایجاد جت و شکست آن معرفی می‌گردند و به حالت‌های چکیدن، هم‌نژاد، دوکی شکل، دوکی شکل چندگانه، مخروط متناوب، جت نوسانی، جت منحرف، جت مخروطی، جت چندگانه، جت ساده و جت منشعب تقسیم بندی می‌گردند و نیروهای وارد بر جت و قطرات در هر حالت بررسی می‌گردند. نهایتا برای اولین بار در دنیا نمودار دبی بر جسب ولتاژ که بیانگر دامنه‌ی عملکردی حالت‌های مختلف الکترواسپری می‌باشد، برای اتانول مایع که به عنوان یک سوخت پاک پرکاربرد می‌باشد در دامنه‌ی وسیعی از دبی بین 0-80 ml⁄h و ولتاژ بین 0-8.5kV رسم می‌شود. لازم به ذکر است کلیه مطالعات پیش رو شامل بر شناسایی حالت‌های پاشش و دامنه‌ی تغییرات آنها براساس عکسبرداری به روش سایهنگاری توسط یک دوریبن سرعت بالا و یک دوربین با وضوح تصویر بالا از پدیده الکترواسپری انجام شده است. در چینش حاضر مشاهده شد برای همه‌ی دبی‌ها در ولتاژهای کوچک‌تر از 3kV حالت چکیدن که گاهی به همراه حالت هم‌نژاد است ایجاد می‌گردد، در ولتاژهای بین 3-4kV شاهد حالت دوکی شکل خواهیم بود و برای ولتاژهای بزرگتر از 5.5kV حالت جت چندگانه را شاهد هستیم. باقی حالت‌ها در حدفاصل ولتاژ 4-5.5kV رخ می‌دهد.