شبیه سازی عددی پاشش متقاطع دو تایی بعد از یک سطح شیبدار به درون جریان هوای عبوری مافوق صوت

افزایش آمیختگی سوخت و هوا در سرعت های مافوق صوت یکی از موضوعات چالش برانگیز در طراحی محفظه های احتراق موتورهای اسکرمجت است. مطالعات و تحقیقات مختلفی برای افزایش آمیختگی سوخت و هوا در جریان های هوای مافوق صوت صورت پذیرفته و ساختارهای متنوعی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. پاشش جت متقاطع در جریان عبوری مافوق صوت، به عنوان یک ساختار کارآمد برای آمیختگی و احتراق، همیشه یک مساله مهم بوده است. یکی از روش های مورد استفاده برای افزایش آمیختگی سوخت و هوا در این نوع جریان ها به کارگیری یک سطح شیب دار قبل از نقطه پاشش است که در این مطالعه، اثرات زاویه جاروب شوندگی سطح شیب دار بر تزریق عرضی جت هیدروژن گازی به درون جریان هوای عبوری مافوق صوت به صورت عددی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. جریان هوای مافوق صوت ورودی از روی یک سطح شیب دار عبور نموده و با دو جت هیدروژن گازی که با سرعت صوت از دو مجرای دایروی به صورت عمودی به درون حوزه جریان پاشیده می شوند، واکنش می -دهد. جهت شبیه سازی عددی، معادلات سه-بعدی ناویر-استوکس رینولدز-متوسط با استفاده از مدل تلاطم k-ω sst و معادله حالت گاز ایده آل حل شده اند. به علاوه، از معادله آرنیوس برای واکنش هیدروژن با اکسیژن استفاده شده است. سپس اثرات زاویه جاروب شوندگی بر کاهش فشار سکون و بازده احتراق برای ساختارهای مختلف بررسی شده است.

Keywords:

سطح شیبدار , پاشش متقاطع , افت فشار سکون , راندمان احتراق