شبیه سازی عددی سه بعدی جریان سیمولنت ژل در یک انژکتور فشاری پیچشی بر اساس مدل توانی

پیشرانه های ژل به علت برخورداری از مزایای هر دو پیشرانه جامد و مایع آینده امید بخشی را در صنایع هوا فضا دارند. پیشرانه های ژل بر خلاف پیشرانه مایع مادر، دارای رفتاری غیر نیوتونی هستند که باعث پیچیدگی رفتار آن-ها در سیستم پیشرانش به خصوص در فرآیند اتمیزاسیون می شود. در این مقاله جریان داخلی انژکتور فشاری پیچشی برای پیشرانه ژل بر اساس مدل توانی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی مورد مطالعه قرار گرفت. شبیه سازی ها به صورت ۳ بعدی و بر اساس مدل حجم سیال (VOF) در مقادیر مختلف شاخص تطابق و شاخص جریان رفتار سیال در دبی ورودی ثابت انجام شد. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش مقدار شاخص رفتار جریان سیال (n) فشار تزریق مورد نیاز در دبی جرمی یکسان کاهش پیدا می کند. فشار تزریق مورد نیاز برای دبی kg/s ۰۶۳/۰ برای n=۰.۲، ۸/۱ مگاپاسکال و برای n=۰.۶، ۴۵/۰ مگاپاسکال به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد که افزایش شاخص تطابق، از نظر الگوی جریان بیشترین تاثیر را در بخش محفظه چرخش انژکتور دارد به طوری که طول هسته هوای تشکیل شده در راستای محور انژکتور، با افزایش شاخص تطابق، کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

انژکتور فشاری پیچشی ، پیشرانه ژل ، اتمیزاسیون ، مدل توانی ، نازک شونده برشی