طراحی، شبیه ­سازی عددی و آزمایش یک انژکتور گریز از مرکز با ورودی­ های مماسی

نویسندگان

1 دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

در این مقاله، روش طراحی و محاسبات یک انژکتور گریز از مرکز جریان مماسی با فرض یک سری معلومات ارائه شده است.این انژکتور براساس روش مذکور، به­ گونه­ای طراحی شده است که یک زاویه پاشش باز و ضخامت لایه خیلی کم  به ­دست می­ دهد که برای محدودیت طول محفظه­ مناسب بوده و پودرسازی ریزتری به­ دست می ­دهد. پدیده ایجاد و توسعه حفره هوا در جریان داخلی انژکتورهای گریز از مرکز پیچشی و شبیه‌سازی آن، به­ دلیل وجود دو جریان پیچشی آشفته در دو فاز مختلف که دارای سطح آزاد مشترک­ اند، پیچیده است. برای این انژکتور، تحلیل عددی جریان داخلی به­ منظور پیش ­بینی مشخصه­ های جریان خروجی انجام گرفته است تا اطمینان حاصل شود که حفره هوا به­ درستی در انژکتور شکل گرفته است و مشخصه­ های خروجی مورد نظر تامین شده است. این مشخصه­ ها شامل زاویه مخروط پاشش، ضخامت لایه سیال خروجی، توزیع سرعت خروجی، راندمان پرشدگی نازل تخلیه، الگوی پاشش و غیره است. برای حل جریان دوفازی و شبیه‌سازی جریان سطح آزاد بین دو فاز و تشکیل حفره هوا، روش حجم سیال استفاده شده و آشفتگی جریان نیز با استفاده از مدل k-e شبیه‌سازی می­ شود.  نتایج این بررسی­ ها در مقاله به تفصیل ارائه و بحث شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design, Numerical Simulation and Experiment of a Swirl Injector with Tangential Inlets

نویسندگان [English]

  • سید مصطفی حسینعلی پور 1
  • حدیثه کریمائی
  • فتح اله امی 2
1
2
چکیده [English]

In this paper, design and calculation method of a swirl injector with tangential inlets has been presented considering some known assumption. The injector designed based on the above method has been manufactured using CNC. Formation and development phenomena of air core within swirl injectors and their simulation is complicated due to two-phase swirl turbulent flow with common free surface. Therefore, in order to predict exit flow properties and investigate test results fitting, internal flow analysis has been performed. The results show agreement between numerical simulations and experiments, and air core has been formed correctly within injector. Two-phase and free surface simulations have been carried out using VOF method and turbulence has been modeled using k-emodel. The results have been discussed completely in the text.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Swirl injector
  • Injector design
  • Air core
  • VOF