بررسی روش های مادون سردسازی جت نیتروژن مایع خروجی از انژکتور

  • سال انتشار: 1401
  • محل انتشار: مهندسی مکانیک مدرس، دوره: 22، شماره: 5
  • کد COI اختصاصی: JR_MME-22-5_004
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 509
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

سید داود موسویان

Student, Department of Aerospace, Faculty of Aerospace Engineering, Malek Ashtar University of Technology

علی رضا موستوفی زاده

Associate Professor, Department of Aerospace, Faculty of Aerospace Engineering, Malek Ashtar University of Technology

حجت قاسمی

Associate Professor, Department of Aerospace Engineering, Faculty of Mechanics, Iran University of Science and Technology

چکیده

یکی از مشکلاتی که در زمینه ی آزمایش شکست جت های مایعات زمستیک وجود دارد، حالت مایعات زمستیک خروجی از انژکتور است. در برخی کاربردها لازم است تا جت در حالت مایع مادون سرد باشد. اما در شرایط اتمسفر متعارفی جت خروجی از انژکتور به صورت دوفاز در می آید. در این پژوهش سعی گردید تا روش های مادون سرد سازی نیتروژن خروجی از انژکتور بررسی شود و یک روش ساده برای نیل به این مقصود ارائه و به کار برده شود. با این روش که بر پایه نگهداری در فشار کم استوار است، جت نیتروژن مایع مادون سرد با دما حدود ۷ کلوین پایین تر از دمای اشباع به دست آمد. سپس رفتار جت نیتروژن مایع، در محفظه ی آزمایش با فشار  اتمسفر آزمایشگاه و بالاتر ارزیابی شد. برای بررسی رفتار جت از عکس برداری سریع استفاده شده است. سرعت جت های نیتروژن مایع از ۱۲ متر بر ثانیه تا ۳۴ متر بر ثانیه منطبق بر عدد رینولدز از ۹۰۰۰۰ تا ۲۶۰۰۰۰ تغییر داده شد. زمانی که جت نیتروژن مایع، در محیط با شرایط استاندارد تخلیه می شود، جت خروجی دوفاز و منبسط می گردد. هرچه اختلاف فشار انژکتور بیشتر شود میزان انبساط جت بیشتر می شود؛ طوری که در اختلاف فشار ۶ و ۱۳ بار قطر جت به ترتیب ۵/۱ و ۳/۳ برابر قطر انژکتور است. برای اختلاف فشارهای کمتر از ۶ بار، جت اغلب به صورت بخار وارد محیط می شود. در محدوده ی سرعت آزمایش، در شرایط تامین شده برای مایع و محیط، شکست جت مایع مادون سرد، منجر به تولید قطرات بسیار ریزی می شود که منطبق بر انتظار از چنین مایعی است.

کلیدواژه ها

Liquid jet, cryogenic liquid, sub-cooled liquid, liquid nitrogen, Thermodynamics of cryogenic liquid jet, جت مایع, مایع زمستیک, مایع مادون سرد, نیتروژن مایع, ترمودینامیک جت مایع زمستیک

اطلاعات 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.