بررسی عددی حرکت و تبخیر یک قطره سوخت در جریان متقاطع

پدیدة اتمیزاسی ون اسپری در یک گاز در بسیاری از فرآیندهای صنعتی به ویژه مو تورهای احتراقی به منظور انتقال مؤثر جرم و حرارت بین فازگاز و مایع، دارای اهمیت است . از آنجائیکه وجود قطرات تبخیر نشده تأثیر مستقیم بر عملکرد موتور دارد، درک عمیقی از نحوة تبخیر قطرات یک اسپری لازم است . در این پایان نامه سعی شده است تا با ارائه یک مدل عددی رفتار یک قطرة در حال تبخیر مورد مطالعه قرار گیرد . در این راه با حل معادلات حاکم بر دو فاز مایع در یک حالت گذرا مقادیر وابسته به عنوان مجهولات اصلی محاسبه می شود . معادلات حاکم بر فاز مایع در یک دستگا ه لاگرانژی و معادلات حاکم بر فاز گاز در دستگاه اولری توسط مختصات استوانه ای حل می گردند . انفصال معادلات از طریق حجم های محدود با استفاده از یک روش ً کاملا ضمنی صورت می گیرد وسپس از طریق الگوریتم PISO ح ل می شوند . پس از حل معادلات تغییرات قطر، دما، نرخ تبخیر و نفوذ قطره به عنوان پارامترهای حرکت و تبخیر قطره مد نظر قرار می گیرد ونتایج برای دماها و فشارها مختلف محیط و همچنین زاویه های تزریق مختلف در محدوده ای از قطر و سرعت نسبی برای دو حالت هوای ساکن و جریان متقاطع بررسی می گردد . نتایج بدست آمده نشان می دهد که ش یب منحنی تغییرات مربع قطره قطره در کنوکسیون طبیعی و اجباری کوچک در مرحلة تبخیر پایدار تقریبا ً به صورت خطی تغییر می کند . همچنین با افزایش دما وکاهش نرخ تبخیر قطره افزایش می یابد و با افزایش زاویه تزریق و سرعت نسبی بین قطره وگاز تنها مرحلة گرمایش محسوس کاهش می یابد . همچنین نفوذ قطره در جریان مقابل خود وابسته به دما و فشار محیط، سرعت نسبی قطره و گاز و همچنین اندازه و زاویة تزریق قطره می باشد .