بررسي تجربي امواج آنتروپي در جريان شتابدار

كارشناسي ارشد

از موضوعات مهم مرتبط با فرآيند احتراق، شناخت سازوكارهاي مؤثر بر وقوع ناپايداري در آن است. ازجمله عوامل مولد ناپايداري‌هاي احتراق، صداي احتراق است.در سال‌هاي اخير صداي احتراق در موتورهاي هوايي از اهميت بيشتري برخوردار شده است؛ كه شامل صداي مستقيم و غيرمستقيم است. صداي مستقيم به دليل فرايند احتراق ناپايا است. صداي غيرمستقيم كه به آن صداي آنتروپي هم مي‌گويند، ناشي از شتاب گرفتن امواج آنتروپي در نازل محفظه احتراق يا توريبن است. بخشي از صداي آنتروپي از نازل عبور كرده و بخشي ديگر به سمت شعله انعكاس مي‌يابد. موضوعي كه درباره موج آنتروپي در ادبيات موضوع محل اختلاف است، رسيدن يا عدم رسيدن موج آنتروپي به نازل پايين‌دست محفظه احتراق است. مطالعات اندك انجام‌شده در اين حوزه، ناقص و در برخي موارد با يكديگر متناقض هستند. هدف از پژوهش حاضر، بررسي اضمحلال و پراكندگي موج آنتروپي در جريان شتاب‌دار است. براي اين منظور دستگاه مولد موج آنتروپي ساخته شد. هوا از طريق كمپرسور وارد روتامتر شده و پس ‌از آن به ترتيب وارد محفظه آرامش، مستقيم كننده جريان، شبكه توري و لوله توسعه‌يافته هيدروديناميكي مي‌شود. جريان از گرمكن عبور كرده و پالس حرارتي به جريان اعمال‌شده و موج آنتروپي توليد مي‌شود. موج توليدشده در نازل محفظه احتراق شتاب‌دار شده و صداي آنتروپي توليد مي‌شود.همچنين، داده‌برداري دما و فشار به ترتيب با ترموكوپل هاي بسيار سريع و سنسور فشار صورت گرفت. تأثير پارامتر هاي عدد رينولدز، شدت آشفتگي و سطح مقطع خروجي بر روي موج آنتروپي بررسي شد. در حالتي كه كمترين عدد رينولدز، بيشترين شدت آشفتگي و كمترين سطح مقطع بود، اضمحلال و پراكندگي موج آنتروپي بيشتربود.با اندازه‌گيري نوسانات فشار مشخص شد كه حتي در سرعت‌هاي زير صوت هم‌صداي غيرمستقيم وجود دارد. اين صداي غيرمستقيم قابل‌چشم‌پوشي نيست و مي‌تواند باعث ناپايداري شعله شود. همچنين صداي غيرمستقيم خروجي از نازل هم قابل‌توجه است كه مي‌تواند اثرات نامطلوب زيست‌محيطي داشته باشد.

193277

دانشگاه علم و صنعت ايران

هوافضا

دكتر سيد مصطفي حسينعلي پور