مطالعه تجربي و تحليلي سرعت و قطر ذرات در اسپري فشاري - پيچشي

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش يك انژكتور فشاري-پيچشي با كاربرد در محفظه‌هاي احتراق براي گازي¬سازي سوخت سنگين ساخته شد و مورد بررسي تجربي قرار گرفت. ويژگي¬¬¬¬هاي پاشش دو سيال آب و سوخت¬سنگين (مازوت 380)، به نمايندگي از دو سيال با ويسكوزيته‌ي بسيار متفاوت، موردمطالعه قرار گرفتند. در اين پژوهش عوامل تأثيرگذار مختلف بر رفتار پاشش اين نوع انژكتور در فشارهاي مختلف (صفر تا سي بار) براي مازوت و آب مورد بررسي قرار گرفت. هدف از انجام اين پژوهش، طراحي انژكتور فشاري-پيچشي مناسب سوخت ¬سنگين و بررسي تأثير افزايش فشار بر روي پارامترهاي مختلف نظير دبي، ضريب¬تخليه، طول شكست، زاويه پراكندگي و توزيع فضايي پاشش بوده و تغييرات آن‌ها به¬صورت تابعي از اعداد رينولدز و وبر انژكتور بيان شده است. همچنين تأثير لزجت سيال در پاشش بر روي خواص ماكروسكوپيك با مقايسه‌ي نتايج براي مازوت و آب مورد بررسي قرار گرفت. نتايج تجربي بدست آمده به صورت تحليلي نيز مورد بررسي قرار گرفت. همان‌طور كه انتظار مي‌رود با افزايش لزجت، سيال از خود مقاومت بيش‌تري را در مقابل اتميزاسيون نشان مي‌دهد. با افزايش رينولدز زاويه پاشش ابتدا افزايش مي¬يابد و با توسعه كامل جريان زاويه پاشش ثابت مي¬ماند. براي مازوت از رينولدز 265 به بعد و براي آب از 104×7.5 به بعد زاويه پاشش ثابت است. همچنين طول شكست ابتدا با افزايش وبر براي مازوت تا وبر50 و براي آب تا وبر 170 كاهش مي¬يابد و با توسعه كامل جريان طول شكست ثابت مي‌‌ماند. نتايج نشان مي¬دهند ضريب تخليه تنها به شكل هندسي انژكتور وابسته نبوده و به نوع سيال و رينولدز وابسته است. ضريب تخليه با افزايش رينولدز براي مازوت تا 200 و براي آب تا 104× 5 افزايش يافته و سپس ثابت باقي مي¬ماند. ميانگين قطر قطرات به روش تحليلي براي آب و مازوت محاسبه شده است. نتايج نشان مي¬دهند با افزايش عدد وبر ابتدا ميانگين قطر قطرات كاهش يافته است و با افزايش بيشتر تغييرات نامحسوس است. پاشش مازوت به كمك انژكتور فشاري‌¬-‌‌‌پيچشي تنها در حالت پيش‌گرم (دماي بالاتر از C˚100) در فشارهاي كم امكان‌پذير مي‌باشد و اين امر به علت كاهش قابل‌توجه لزجت با افزايش دما ميسر مي‌شود.

189552

دانشگاه علم و صنعت ايران

هوافضا

دكتر حجت قاسمي