شبیه سازی پاشش سوخت مایع در یک محفظه تبخیر

در جریان پاششی سوخت مایع، پدیده های مختلفی حضور دارند که در نظر گرفتن یا نگرفتن آن ها در شبیه سازی عددی، تاثیر زیادی بر هزینه و دقت محاسبات دارد. هدف از مقاله حاضر بررسی در نظر گرفتن یا نگرفتن پدیده هایی نظیر انتقال حرارت تشعشی، نوع اتصال بین فاز گاز و فاز گسسته قطرات و گرانش است. در این کار، پاشش قطرات سوخت مایع در هوای گرم، توسط روش اویلر- لاگرانژی مدلسازی می گردد. برای حل معادلات حاکم از شبکه بندی منظم حجم محدود استفاده می شود. معادلات حاکم بر جریان به صورت ضمنی خطی سازی شده و به صورت مرتبه دو گسسته سازی شدهاند. عبارت های دیفیوژن در معادلات انتقال، با استفاده از روش اختلاف مرکزی و عبارات جابجایی به صورت مرتبه دو بالادست گسسته می شوند. نتایج نشان می دهد که در جریان پاششی تبخیری،گرانش تاثیر چندانی بر توزیع جریان و توزیع قطر قطرات سوخت در محفظه تبخیری ندارد. هم چنین با توجه به این که دمای هوای درون محفظه چندان بالا نیست و احتراقی شکل نمی گیرد، در نظر گرفتن انتقال حرارت تشعشعی تنها سبب افزایش هزینه محاسبات می گردد. به علاوه، می توان از شکست قطرات صرف نظر نمود. نتایج نشان می دهند که توزیع سرعت محوری و توزیع قطر قطرات حاصل از شبیه سازی، تطابق قابل قبولی با داده های تجربی دارند.

کلیدواژه ها:

جریان دو فاز ، اویلر لاگرانژ ، گرانش- انتقال حرارت تشعشعی