شبیه سازی عددی جریان دوفازی داخلی اتمایزر گازدار به کمک مدل حجم سیال

در تحقیق حاضر جریان دوفازی داخل اتمایزر گازدار، در نسبت های دبی جرمی گاز به مایع ۰.۰۸%، ۰.۳۲%، ۱.۲۴% و ۴.۹% و دبی مایع ۰.۳۸ L/min، به کمک مدل تعقیب سطح مشترک حجم سیال شبیه سازی شده است. هدف از این شبیه سازی بررسی رژیم های جریان دوفازی داخل اتمایزر گازدار و تآثیر آن بر کیفیت اتمیزاسیون و همین طور بررسی ناپایداری های سطح مشترک مایع- گاز در رژیم های مختلف جریان دوفازی داخل اتمایزر می باشد. با توجه به بالا بودن سرعت فاز گازی در دبی مایع ثابت و نسبت های دبی جرمی گاز به مایع بالا، اثر تراکم پذیری فاز گازی، که در مطالعات قبلی لحاظ نشده، در نسبت دبی جرمی گاز به مایع ۱.۲۴% و ۴.۹% در نظر گرفته شده است. همین طور در تمام شبیه سازی ها، اثر نیروی گرانشی لحاظ شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که با افزایش دبی جرمی گاز به مایع، رژیم جریان دوفازی داخل مجرای تخلیه اتمایزر گازدار از رژیم جریان حبابی با حباب های کشیده به رژیم جریان حلقوی انتقال می یابد. همین طور با انتقال رژیم جریان از رژیم جریان حبابی به رژیم جریان حلقوی، ضمن کاهش ضخامت فیلم مایع خارج شونده از روزنه تخلیه، ناپایداری-های سطح مایع در رژیم جریان حلقوی افزایش یافته و لیگامنت های جدا شده از سطح مایع کوتاه تر، باریک تر و ناپایدارتر می شوند. این نوع رژیم جریان برای اتمایزر گازدار بسیار موثر می-باشد.

کلیدواژه ها:

Effervescent atomizer ، Gas-Liquid Two phase Flow ، Volume of Fluid model ، Gas-to-Liquid mass ratio ، اتمایزر گازدار ، جریان دوفازی گاز- مایع ، مدل حجم سیال ، نسبت دبی جرمی گاز به مایع