انتخاب بهترین هندسه برای لاوال نازل جداکننده های فراصوت

تنظیم نقطه ی شبنم گازها در جداکننده های فراصوت ، در طی سه مرحله ی انبساط ، جداسازی و بازیابی فشار صورت می گیرد. جریان گاز با سرعت نسبتا پایین به جداکننده وارد می شود و از یک لاوال نازل همگرا واگرا عبور می کند. تبدیل انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی در قسمت همگرا ، باعث کاهش شدید فشار و افزایش سرعت جریان گاز تا نقطه ی فراصوت می گردد. همچنین تبدیل انرژی جنبشی به انرژی پتانسیل در قسمت واگرا ، باعث بازیابی فشار گاز می شود. کاهش شدید فشار ، از پارامترهای مهم در تامین حداکثر شتاب چرخش و همچنین میزان جداسازی محسوب می شود. برای یک جریان گازی ، این پارامترها به طور مستقیم با هندسه ی لاوال نازل در ارتباط است . از این رو در این پژوهش ، با استفاده از CFD ، پارامترهای مرتبط با هندسه ی لاوال نازل اعم از نسبت طول نازل در قبل و بعد از گلوگاه ، نسبت قطر گلوگاه به قطر ورودی نازل ، نسبت قطر گلوگاه به قطر خروجی نازل و در نتیجه زاویه ی قسمت های همگرا و واگرای لاوال نازل برای یک جریان گازی واقعی با شرایط معین محاسبه شده اند. در انتها نیز ، آن دسته از نتایج نیز که دارایحداقل فشار و حداکثر شتاب چرخش در طول لاوال نازل بودند، به عنوان حالت مطلوب انتخاب شده اند.

Keywords:

جداکننده فراصوت , انبساط , لاوال نازل , نقطه شبنم , شتاب چرخش