مدلسازی پاشش متقاطع به منظور ترکیب مناسب سوخت و اکسید کننده

روش پاشش متقاطع سوخت مایع در جریان هوای عرضی در سیستم های پیشرانشی از قبیل موتورهای توربوجت و پس¬سوز آنها، موتورهای رم¬جت، اسکرم¬جت و خنک¬کاری محفظه احتراق قابل کاربرد می¬باشد. در این روش، تزریق سوخت از دیواره محفظه احتراق و یا شعله نگهدار به صورت عمودی انجام می شود. در تحقیق حاضر، پاشش عمودی با استفاده از نرم¬افزار fluent و به روش عددی vof شبیه¬سازی شده است. از سیال¬های آب مقطر، استون و کروسن به عنوان فاز مایع استفاده شده و محدوده سرعت سوخت و هوایی که در این پروژه در نظر گرفته شده کاملاً کاربردی بوده و مشابه شرایط گوناگون عملکردی موتور می¬باشد. با تغییر در سرعت سوخت و هوا، اثر نسبت شار مومنتوم و عدد وبر بررسی شده و برای مقایسه اثر چگالی، ویسکوزیته و کشش سطحی می¬توان نتایج حاصل از شبیه¬سازی آب مقطر و استون را در نظر گرفت. در پایان نتیجه می¬شود، که افزایش نسبت شار مومنتوم باعث افزایش نفوذ عمودی شده ولی افزایش عدد وبر نفوذ عمودی را کاهش می¬دهد. قطر قطرات حاصل از شکست ثانویه اسپری، با افزایش عدد وبر، کاهش می¬یابد. اثر ویسکوزیته در نفوذ عمودی قابل صرفنظر بوده ولی باید به این نکته اشاره کرد که اسپری عمودی با ویسکوزیته بالاتر، زودتر در جریان هوای افقی خم می¬شود. نتایج حاصل از شبیه-سازی انجام شده، با نتایج آزمایشات انجام شده توسط آقای جاکوب مشابه است. در این پروژه، علاوه بر تاثیر عدد وبر و نسبت شار مومنتوم، نقطه شکست اولیه، شکست ثانویه، مکانیزم¬های شکست (سطحی و ستونی)، رفتار فیزیکی جت از قبیل موجی شدن و نحوه حرکت موج روی ستون جت نیز به خوبی مدل شده است