بررسی عددی اسپری های فشاری- چرخشی برای سه سیال اتانول، متانول و ایزو اکتان به کمک روش اویلری-لاگرانژی

تحقیق حاضر به مدل سازی اسپری های فشاری- چرخشی می پردازد. از مدلی جامع که در بردارنده اثرات تبخیر، توربولانس، فروپاشی و درگ است، برای مدل سازی اسپری مذکور استفاده میشود. برای این منظور از روش اویلری- لاگرانژی برای حل مسیر حرکت قطرات در فضای گازی استفاده شده است. مدلLISA برای توصیف فرایند فروپاشی اولیه صفحات سیال بکار برده می شود. نتایج این محاسبات عموما شامل قطر متوسط ساتر، ضخامت صفحه سیال در لحظه فروپاشی و طول فروپاشی است که از کد کمکی استخراج شده و به عنوان شرایط اولیه به کد اصلی اعمال می گردد. شکست قطرات درشت به قطرات ریز تر نیز از طریق مدل TAB توجیه می شود. به دلیل سرعت نسبی پایین بین قطرات، برخورد بین قطرات در این تحقیق قابل اغماض است. شرایط آزمایشگاهی مرجعی انتخاب شده و حل عددی بر اساس آن اعتبار سازی می گردد. سیال مورد استفاده در آزمایشات تجربی، محلول استودارد بوده که در حل عددی با ایزو اکتان جایگزین شده است. به منظور اعتبار سازی حل عددی، علاوه بر مقایسه نتایج کیفی، نتایج کمی عمدتا مشتمل بر قطر متوسط قطرات و طول نفوذ اسپری نیز بررسی می گردد. مشاهده می شود که نتایج عددی با نتایج تجربی سازگاری خوبی را نشان می دهد. در ادامه، در شرایط محیطی ثابت، شبیه سازی های مذکور برای چند سیال مختلف اسپری ارزیابی می شود و در نهایت متغیر هایی چون طول نفوذ اسپری و قطر متوسط قطرات برای سه سیال اتانول، متانول و ایزو اکتان تحلیل می گردد. مدل مورد نظر علاوه بر بررسی قسمت پایای اسپری، فرایند شکست قسمت گذرا را نیز ارزیابی می نماید.

Keywords:

قطر متوسط ساتر , نفوذ , تبخیر , فروپاشی اولیه , فروپاشی ثانویه