مطالعه عددی اثر تحریک جریان ورودی بر عملکرد یک انژکتور هم محور برشی تحت شرایط گذربحرانی
- سال انتشار: 1403
- محل انتشار: فصلنامه سوخت و احتراق، دوره: 16، شماره: 3
- کد COI اختصاصی: JR_JFNC-16-3_004
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 137
نویسندگان
پیشرانش، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
چکیده
مطالعه دینامیک جت های گذربحرانی و فرابحرانی، به سبب گستردگی کاربرد آن ها در موتورهای راکتی سوخت مایع، از اهمیت بالایی برخوردار است. برخلاف شرایط فروبحرانی که در آن با پاشش سیال به داخل محفظه و جدا شدن لیگامنت ها از سطح مایع و شکست آن ها به قطرات، فرآیند ناپایداری جت و تکمیل عملیات اسپری سیال صورت می گیرد، در شرایط فرابحرانی هیچ اثری از وجود قطره مشاهده نمی شود. در این مقاله، جهت مطالعه دینامیک اختلاط جت های گذر/فرابحرانی تحت شرایط تحریک، ابتدا فرکانس های غالب میدان جریان ناشی از یک انژکتور هم محور برشی دوپایه، با قرار دادن پراب هایی شناسایی شده و در ادامه مولفه سرعت ورودی پیشرانه ها با این فرکانس غالب نوسانی شده است. مولفه مرکزی این انژکتور، نیتروژن کرایوژنیک مایع (به عنوان اکسنده) و مولفه پیرامونی آن نیتروژن گازی (به عنوان سوخت) است. حل عددی و سه بعدی این مسئله با درنظر گرفتن یک قطاع ۳۵ درجه ای و استفاده از مدل LES برای توربولانس و همچنین معادله حالت پنگ-رابینسون و روش چانگ به ترتیب برای تعیین خواص ترمودینامیکی و انتقالی سیال واقعی صورت گرفته است. آنالیز نتایج شبیه سازی نشان می دهد که اعمال نوسانات موجب بزرگ تر شدن ساختارهای گردابه ای ناشی از ناپایداری کلوین-هلمهولتز، خصوصا در جت گازی فرابحرانی شده و اختلاط آشفته تقویت می شود. همچنین دیواره حرارتی پیرامون جت سرد مرکزی، که ناشی از پدیده شبه جوشش بوده و با بیشینه Cp تعیین می شود، ضعیف تر شده و این موضوع به تبادل بهتر و بیشتر انرژی به هسته جت مرکزی و بهبود اختلاط جت کمک می کند.کلیدواژه ها
دینامیک جت, رژیم گذربحرانی, اختلاط آشفته, نوسانات سرعتاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.