آنالیز عددی و آزمایشگاهی جریان داخلی و تأثیر آن بر زاویه پاشش انژکتورهای دوپایه گریز از مرکز سوخت مایع

Abstract

نحوه پاشش سوخت به درون انژکتور تأثیر بسزایی بر پایداری و اختلاط مناسب سوخت و اکسیدکننده دارد. انژکتورهای گریز از مرکز به دلیل ایجاد چتر پاشش یکنواخت و توزیع مناسب سوخت امروزه کاربرد زیادی در صنایع هوافضا دارند. پدیده ایجاد و توسعه حفره هوا در جریان داخلی انژکتورهای گریز از مرکز و شبیه‌سازی آن به‌دلیل ایجاد دو جریان پیچشی آشفته در دو فاز مختلف که دارای سطح آزاد مشترک می‌باشند، پیچیده است. انژکتورهای دوپایه نسبت به تک پایه و جریان مستقیم دارای اتمیزاسیون و احتراق بهتر و یکنواخت‌تری می‌باشد. جریان داخلی تأثیر مهمی روی خصوصیات اسپری خروجی انژکتور گریز از مرکز دارد. در این مقاله به شبیه‌سازی فیلم مایع، حفره هوا و زاویه پاشش در انژکتورهای دوپایه گریز از مرکز پرداخته می‌شود. شبیه‌سازی سیال به‌صورت دوفازی انجام می‌پذیرد و فاز گاز با هوا و فاز مایع با آب شبیه‌سازی می‌شود. در ادامه با اعتبارسنجی نتایج عددی صحت روش حل در نرم‌افزار فلوئنت نشان داده می‌شود؛ زیرا روش عددی می‌تواند به‌عنوان ابزاری کم هزینه در روند طراحی و بهینه‌سازی انژکتور در کاربردهای صنعتی مختلف نسبت به روش آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد.