تاثیر رطوبت نسبی و چگالش غیرتعادلی بر تغییر پارامترهای عملکردی نازل های گذرصوت

چگالش غیرتعادلی بخار آب در جریان های گذرصوت تاثیر قابل توجهی بر عملکرد نازل ها و تجهیزات هوایی دارد و در شرایط مرطوب، باید این پدیده در فرآیند طراحی و تحلیل جریان مورد توجه قرار گیرد. در این پژوهش، تاثیر رطوبت نسبی بر جریان گذرصوت در نازل با استفاده از مدل سازی عددی و شبیه سازی چگالش غیرتعادلی بخار آب بررسی شد. معادلات حاکم با در نظر گرفتن فرآیندهای هسته زایی و رشد قطرات، به کمک توابع کاربری در یک حل عددی تراکم پذیر حل شدند. نتایج نشان داد که حضور بخار آب تغییرات قابل توجهی در عدد ماخ، فشار و دما ایجاد می کند. در حضور بخار آب، مدل هوای خشک مقدار عدد ماخ را ۱۶ درصد بیشتر از مقدار پیش بینی شده توسط مدل مرطوب تخمین زده و فشار و دمای خروجی را به ترتیب ۴۳.۳ و ۵۲ درصد کمتر برآورد می کند. افزایش رطوبت نسبی شدت شوک چگالشی را افزایش داده و نرخ هسته زایی را در رطوبت بالاتر از ۸۰ درصد به مقدار حداکثری می رساند. همچنین، در رطوبت نسبی بالای ۶۰ درصد، تعداد قطرات چگالش یافته به طور ناگهانی افزایش می یابد. بر این اساس، در طراحی نازل های گذرصوت و کمپرسورها در شرایط مرطوب، باید چگالش غیرتعادلی بخار آب در لحاظ شود تا از خطاهای عملکردی جلوگیری گردد.

کلیدواژه ها:

چگالش غیرتعادلی ، نازل گذرصوت ، هسته زایی ، شبیه سازی عددی ، رطوبت