طراحی و ساخت یک نازل تخلیه

در این پایان نامه طراحی اولیه تلمبه افشانکی (نازل تخلیه یا اجکتور) تحت شرایط گذرا ارائه شده است. برای این منظورالگوریتم نوینی ارایه شده است. دراین الگوریتم فرض بر این است که در داخل بخش سطح ثابت تلمبه افشانکی، اختلاط در فشار ثابت رخ می دهد. اما به دلیل تغییر شرایط در جریان ثانویه (شرایط گذرا)، جریان ثانویه تحت شرایط خفگی قرار ندارد. این الگوریتم جهت طراحی اولیه تلمبه افشانکی مورد استفاده در تخلیه مخازن بکار برده شده و اثر سطح مقطع گلوگاه نازل و سطح مقطع بخش اختلاط بررسی شده است. نتایج حاصل نشان می دهند که با سطح مقطع گلوگاه نازل مشخص (ثابت)، برای سطح مقطع بخش اختلاط می توان مقدار بهینه ای یافت، بطوریکه زمان تخلیه مخزن حداقل گردد. همچنین با افزایش سطح مقطع گلوگاه این مقدار بهینه کوچکتر شده و تغییرات زمان تخلیه نیز کمتر می شود. در این تحقیق، فشار پشت تلمبه افشانکی در فشار 100kpa ثابت نگه داشته می شود. و هوا به عنوان سیال کاری استفاده شده است و فشار هوای ورودی به نازل در فشار 800kpa ثابت نگه داشته می شود. با توجه به حل عددی، برای رسیدن به فشار پایین حدود 30kpa ، در داخل مخزن تخلیه، کمترین زمان تخلیه در نسبت سطح مقطع قسمت سطح ثابت تلمبه افشانکی به سطح مقطع گلوگاه نازل a3/at، بین 12 تا 15 می باشد. افزایش قطر گلوگاه نازل dt ، علیرغم کاهش زمان تخلیه، باعث افزایش قطر سطح مقطع قسمت سطح ثابت تلمبه افشانکی d3و در نتیجه باعث افزایش جرم و حجم قطعات تلمبه افشانکی خواهد شدکه این نیز مطلوب نمی باشد. ازطرفی کاهش قطر گلوگاه نازل باعث افزایش زمان تخلیه می شود. پس برای رسیدن به زمان تخلیه کمینه برای یک قطر معین نازل، نسبت سطح مقطع بهینه ای وجود دارد. همچنین در این تحقیق، هندسه بهینه تلمبه افشانکی با استفاده از نرم افزار فلوئنت (fluent )بررسی شده است. کاربرد نرم افزار فلوئنت توسط چندین محقق به عنوان ابزاری قدرتمند برای پیش بینی حوزه های جریان درون تلمبه افشانکی اثبات شده است.