مطالعه تحلیلی اثرات جریان چرخشی هوا روی اتمیزاسیون اسپری

مقاله حاضر اثرات چرخش جریان هوا روی اتمیزاسیون یک اسپری مخروط توخالی لزج چرخان تحت نوسانات سینوسی را مورد بررسی قرار می­دهد. این کار به­روش تحلیلی خطی انجام شده و در نهایت، معادله توزیع بدون بعد نرخ رشد موج به­دست می­آید. این معادله غیرخطی با روش عددی حل و اثر چرخش گاز روی بیشینه نرخ رشد و عدد موج معادل خود بررسی می­شود. نتایج نشان می­دهد که جریان محوری هوای بیرونی  در مقایسه با هوای درونی موجب افزایش بیشتر نرخ رشد بیشینه موج و عدد موج معادلش می­شود. در حالت چرخشی بودن هوا نیز چرخش هوای بیرونی، اثر بیشتری روی افزایش نرخ رشد بیشینه و در نتیجه بهبود اتمیزاسیون دارد. ترکیب چرخش هوای درونی و بیرونی می­تواند بیشتر از هر کدام از حالت­های قبل، نرخ رشد موج را افزایش دهد. بیشینه نرخ رشد موج، با طول شکست اولیه اسپری مرتبط بوده و با افزایش آن، طول شکست کوتاه­تر شده و قطر قطرات کاهش می­یابد که نتیجه آن بهبود احتراق و کاهش مصرف سوخت در صورت استفاده از این سامانه در موتور می­باشد.

Keywords:

جت چرخشی , نرخ رشد , ناپایداری خطی , اتمیزاسیون , شکست اولیه