چکیده:
پایداری احتراق و عملکرد پیشرانه ها به شدت به فرایند اتمیزاسیون و اختلاط سوخت و اکسیدکننده در موتورهای سوخت مایع موشک بستگی دارد که این اختلاط توسط انژکتور انجام می گیرد. انواع مختلفی از انژکتور وجود دارد که معمولاً نوع برخوردی آن برای موتورهای موشک ترجیح داده می شود.. هدف در این پژوهش افزایش ناپایداری ورق مایع ، و به دنبال آن افزایش اتمیزاسیون می باشد. برای شبیه سازی انژکتور برخوردی، از نرم افزار متن باز OpenFoam 2.2.0 استفاده شده است. از روش VOF برای تعقیب سطح مشترک فاز مایع و گاز و همچنین از روش AMR برای شبکه سازی مسأله استفاده شده است. در این تست سرد، از آب به عنوان فاز مایع و از هوا به عنوان فاز گازی استفاده شده است. همچنین در این بررسی، از اثرات توربولانس صرف نظر شده است. در این پژوهش، از سرعت نوسانی ورودی و همچنین از پروفیل سرعت سهموی ورودی استفاده شده است. مشاهده شده است که با افزایش فرکانس سرعت نوسانی ، ورق مایع ناپایدار تر می شود. در حالی که افزایش دامنه سرعت نوسانی ، تأثیری در افزایش ناپایداری ورق مایع ندارد. همچنین نشان داده شده است که پروفیل سرعت سهموی نسبت به پروفیل سرعت یکنواخت، ورق مایع تشکیل شده را ناپایدار تر می کند.
خلاصه ماشینی:
در این پژوهش ، از سرعت ورودی نوسانی و همچنین از پروفیل سرعت ورودی سهموی استفاده شده است تا تأثیر فرکانس و دامنه سرعت ورودی و همچنین تأثیر پروفیل سرعت سهموی در ناپایداری ورق مایع ، بررسی شود.
/ شکل ٤- روش AMR استفاده شده در مسأله انژکتور برخوردی در جدول ٢ سرعت نقطۀ برخورد به دست آمده از روش عددی کنونی، برای دو شبکۀ مختلف آورده شده است .
الف )Hz ١٠ = f ، ب )Hz ١٠٣٢٣= f برای توجیه فیزیکی این نتیجه ، همانگونه که در شکل ٩ نشان داده شده است ، با افزایش فرکانس سرعت ورودی، اختلاف سرعت ماکزیمم و مینیمم در پروفیل سرعت در خط پیرامون نقطه برخورد (١ Line) ، افزایش یافته و این اختلاف سرعت بیشتر، باعث افزایش ناپایداری ورق مایع می شود.
٤ = α برای توجیه فیزیکی این نتیجه ، همانگونه که در شکل ١١ نشان داده شده است ، با افزایش فرکانس سرعت ورودی، پروفیل سرعت در خط پیرامون نقطه برخورد (١ Line) تغییری نکرده و در نتیجه میزان ناپایداری ورق مایع نیز تغییری نمی کند.
الف )پروفیل یکنواخت ، ب ) پروفیل سهموی همانگونه که در شکل ١٢ نشان داده شده شده است ، استفاده از پروفیل سرعت سهموی باعث افزایش ناپایداری در ورق مایع و در نتیجه باعث افزایش اتمیزاسیون می شود.
نتیجه گیری در این بررسی از روش VOF برای تحلیل عددی جریان در انژکتور برخوردی سوخت مایع موشک استفاده شده است .
Atomization patterns and breakup characteristics of liquid sheets formed by two impinging jets.