رویکردی تک‌فازی در طراحی، آزمایش و مقایسه‌ی عملکرد یک نازل دوسیاله‌ی القایی

Abstract

در این پژوهش رفتار یک نازل دوسیاله‌ی القایی بررسی شده است. در طراحی این نازل از رویکردی مبتنی بر تحلیل جریان تک‌فازی در ارتباط با شرایط عملکردی یک نازل مبنا استفاده شده است که روشی را برای تخمین اندازه‌ی مجرای مایع براساس معادله‌ی برنولی و قطر گلوگاه بر پایه‌ی وقوع خفگی پیش روی قرار می‌دهد. نازل با استفاده از چیدمانی تجربی با قابلیت تأمین هم‌زمان و پایای جریان هوای فشرده، جریان مایع و ولتاژ الکتریکی مورد آزمایش قرار گرفته است. فشار هوای فشرده از طریق تقویت لایه‌ی عایق دی‌الکتریک روی الکترود القایی، و ولتاژ به‌دلیل تشدید میدان الکتریکی موجب بهبود باردارسازی می‌شوند. افزایش فشار در یک ولتاژ ثابت حاکی از وجود یک فشار بهینه است که گذر از آن فشار با تقویت باردارسازی تماسی موجب تضعیف باردارسازی القایی می‌شود. ازدیاد دبی مایع با وقوع پدیده‌ی خیس‌شدگی الکترود سبب کاهش باردارسازی القایی می‌شود؛ تأخیر در وقوع این پدیده مستلزم اعمال سطوح بالاتری از فشار هوا است. عملکرد نازل در مقایسه با نازل مبنا از مطابقت کمّی و کیفی بسیار مناسبی برخوردار است که تأییدی بر قابلیت استفاده از رویکرد تک‌فازی است. نازل علاوه بر تأمین سطوح بالاتری از باردارسازی القایی در فشار و ولتاژهای بالا، مصرف کم‌تری از هوای فشرده را نیز در تمامی شرایط مشابه نسبت به نازل مبنا به نمایش می‌گذارد.