رضا شریف زاده - دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران
اصغر افشاری - دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تهران

 اختلاط هوا و سوخت در یک محفظه احتراق گردابه دربند با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های بزرگ کوپل شده با تابع توزیع جرمی فیلترشده مورد مطالعه شده است. در این پژوهش، اثر نسبت طول به عمق حفره (L/D) به عنوان یک پارامتر هندسی تاثیرگذار بر کیفیت اختلاط هوا و سوخت در جریان غیراحتراقی مورد ارزیابی می شود. ساختار گردابه ای در داخل حفره به همراه معیارهای کمی مختلف همانند نسبت هم ارزی میانگین حفره و نسبت هم ارزی استوکیومتریک، توزیع کلی سوخت و منحنی های اختلاط به منظور بررسی نحوه تغییرات کیفیت اختلاط مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که با افزایش نسبت طول به عمق حفره از ۰.۶۰ به ۰.۸۵ به دلیل افزایش حجم گردابه اصلی، کیفیت اختلاط در داخل حفره افزایش می یابد. با افزایش بیشتر این نسبت تا نزدیکی ۰.۹۳  کیفیت اختلاط در داخل حفره افتی موقتا افت می کند و سپس در نزدیکی ۱.۰۰ مجددا روند بهبود کیفیت ادامه پیدا می کند. اما، بهترین بازدهی اختلاط در همان نسبت طول به عمق حفره ۰.۸۵ رخ می دهد، به طوری که این نسبت دارای بیشترین تمرکز جرم سوخت در محدوده نسبت هم ارزی میانگین حفره و نسبت هم ارزی استوکیومتریک است. یافته ها با شواهد و قرائن برخاسته از ساختار گردابه ای جریان در داخل حفره هم خوانی دارد.

محفظه احتراق گردابه دربند, اختلاط هوا و سوخت, نسبت طول به عمق حفره, شبیه سازی گردابه های بزرگ