بررسی تجربی پارامترهای عملکردی یک انژکتور پیچشی تک‌پایه

نویسندگان

دانشگاه صنعتی شریف

چکیده

در این پژوهش، پارامترهای عملکردی یک انژکتور پیچشی، به‌عنوان تابعی از اعداد رینولدز و وبر، مطالعه شده‌ است. زاویه پاشش انژکتور، طول شکست صفحه مایع و ضریب تخلیه انژکتور، ازجمله پارامترهایی ­اند که به­ منظور شناخت رفتار انژکتور، بررسی شده‌ و تغییرات آن‌ها به ­صورت تابعی از اعداد رینولدز و وبر بیان شده‌اند. در نهایت نیز، نتایج به­ دست آمده با نتایج مدل‌هایی نظیر مدل لیسا (LISA) مقایسه و ارزیابی شده‌اند. انژکتور مورد استفاده در این پژوهش، یک انژکتور پیچشی تک‌پایه ساده بوده و از آب به‌عنوان سیال عامل استفاده شده است. شرایط انجام تمامی آزمایش­ها شرایط استاندارد اتمسفریک بوده ‌است. تصویربرداری از میدان پاشش با استفاده از روش سایه­ نگاری انجام شده است. نتایج آزمایش­ها نشان می­ دهد که در رینولدز 104×3، رژیم پاشش انژکتور از رژیم قطره‌چکانی به رژیم اتمیزاسیون تغییر یافته و با افزایش بیشتر رینولدز تا حد 104×3/7، رژیم کاملا توسعه‌یافته پاشش (که مخروط پاشش کامل می‌شود) حاکم می‌شود. همچنین، نتایج نشان می‌دهند که طول شکست صفحه مایع با عبارت  We-0.5Re0.6 به­ صورت خطی متناسب است. از طرفی، با افزایش رینولدز، زاویه پاشش انژکتور ابتدا افزایش یافته و با افزایش بیشتر رینولدز، تقریبا ثابت می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

An Experimental Study on the Operating Parameters of a Simplex Swirl Injector

نویسندگان [English]

  • Ata Poormahmood
  • mostafa ghorban hosseini
  • Azadeh Kebriaee
  • mohammad farshchi
چکیده [English]

Department of Aerospace Engineering, Sharif University of Technhlogy, Tehran, IranReceived: 2016.2.25, Received in revised form: 2016.6.21, Accepted: 2016.7.2In this paper, the operating parameters of a swirl injector were studied as a function of Reynolds number (Re) and Weber number (We). Spray cone angle, liquid sheet breakup length and injector discharge coefficient are the parameters which their dimensionless variations were studied to characterize the injector behavior in terms of Re and We. At the end, these experimental results were compared with those of some famous models, such as LISA. All the experiments were prformed using a simplex swirl injector. Moreover, water was used as the operating fluid sprayed in atmospheric conditions. The Shadowgraphy imaging method was used to visualize the injection spray. Experimental results show that by increasing Re, the injection regime varies from Dripping Mode to Atomization Mode at Re=3×104, and by further increasing Re, the fully developed mode (that creates a clear conical sheet) is achieved at Re=3.7×104. Also, results show that the breakup lengthvaries with We0.5Re0.6 linearly. Although increasing Re initially increases the spray cone angle, but beyond a specific Re, this trend is stopped.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Swirl injector
  • Atmospheric conditions
  • Reynols number
  • Breakup length
  • Spray angle