مطالعه عددی تزریق جت آب توسط نازل به داخل جریان مافوق صوت
کد مقاله : 1201-AERO2024
نویسندگان
سجاد صفرزاده *1، حسینعلی کمالی2، محمود پسندیده فرد3، محمد درایتی‌فر4
1دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی - گروه مهندسی مکانیک و هوافضا
2دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی - گروه مکانیک
3دانشگاه فردوسی مشهد
4دانشگاه فردوسی مشهد-دانشکده مهندسی-گروه مهندسی مکانیک
چکیده مقاله
تزریق جت سیال به جریان مافوق صوت در چند دهه اخیر بدلیل کاربردهای گسترده آن بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه تزریق جت آب به درون جریان مافوق صوت متقاطع درون سیلندر مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا به اعتبارسنجی قطرات تولیدی ناشی از تزریق آب به درون جریان مافوق صوت با استفاده از قطر و میزان ارتفاع نفوذ قطرات به درون میدان با توجه به نتایج تجربی پرداخته شده است. در ادامه تزریق به هندسه صنعتی مورد مطالعه با سه چیدمان چهار، شش و هشت نازل بررسی شده و اثرات چیدمان نازل‌ها بر کمیت‌های جریان از جمله میزان کاهش دمای گاز مورد بررسی قرار گرفته است. براساس نتایج بدست آمده، در تزریق با چیدمان هشت نازل میزان افت دمای گاز به دلیل تزریق مستقیم دو نازل به درون جریان اصلی به صورت مستقیم بیشتر از حالات قبل می‌باشد. شش نازل دیگر با ایجاد جریان چرخشی بواسطه چیدمان مربوط به خود باعث حضور بیشتر قطرات در میدان جریان اصلی بوده و وظیفه خنک‌کاری اطراف دیواره را بر عهده دارند. همچنین در این مطالعه، به بررسی اثرات تزریق روی عدد ماخ و افت فشار کل جریان بوسیله امواج ایجاد شده توسط تزریق پرداخته شده و نشان داده می‌شود که افت فشار کل در چیدمان‌های مختلف تفاوت قابل توجهی ندارد.
کلیدواژه ها
جریان متقاطع مافوق صوت-تزریق آب-قطر متوسط قطرات-خنک‌کاری-نازل
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی