مطالعه عددی پاشش سوخت و تبخیر قطرات در یک محفظه مایع سوز پرسرعت

پاشش سوخت بدون شک یکی از مهمترین فاکتورهای طراحی محفظه های احتراق پرسرعت است که تاثیر قابل توجهی در راندمان احتراق، کاهش آلودگی و حتی پایدارسازی شعله دارد . هدف از این مطالعه بررسی فیزیک جریان پاشش عرضی سوخت در محیط های پرسرعت می باشد. در کلیه شبیه سازیها ترجیح داده شده که از شکست اولیه جت صرفنظر شده و مدلسازی عددی بدون درنظرگرفتن طول شکست انجام پذیرد . در این تحقیق ابتدا در مقایسه با یک تحقیق تجربی نتایج شبیه سازی در یک محفظه مکعبی اعتبارسنجی گردیده است و پاشش سوخت توسط انژکتورهای مختلف از قبیل انژکتور چرخشی- فشاری (Pressure-swirl) انژکتور هوادم (Air-blast) و اریفیس ساده (Plain-orifice) بررسی شده است تا انژکتور نهایی برای محفظه احتراق مورد نظر انتخاب گردد. سپس پارامترهای مختلف عملکردی انژکتور منتخب مورد مطالعه کامل قرار گرفته است تا عملکرد این انژکتور در شرایط مختلف تحلیل گردد. نوآوری قابل ذکر این تحقیق در نظر گرفتن تاثیر انواع مختلف شرایط مرزی دیواره(Wall film, Wall jet,...) بر تحلیل فاز گسسته جریان است که از اهمیت بسزایی برخوردار است . همچنین به منظور حصول نتایج دقیقتر در حل عددی، فشار بخار سوخت بر اساس تابع متغیری از دما درنظر گرفته شده است.

Keywords:

انژکتور , قطر قطره , درصد جرمی سوخت , شعله نگهدار , اریفیس ساده