مطالعه آثار ناپایایی بر تبخیر قطره سوخت های چندجزیی

هدف از این مقاله بررسی ویژگی های تبخیر سوخت های تک جزئی و چندجزئی و مطالعه اثر ترم ناپایایی بر تبخیر قطرات این سوخت ها می باشد. بدین منظور از دو رویکرد کاملا گذرا و شبه پایا استفاده شده است. در این دو رویکرد معادلات اجزا، ممنتوم، و انرژی برای فاز گاز و معادلات اجزا و انرژی برای فاز مایع، با فرض خواص متغیر با دما، به صورت عددی حل شده اند. نتایج حاصل از روی کرد کاملا گذرا برای قطرات تک جزئی و چندجزئی در فشار اتمسفریک برای سوخت هایی با فراریت کم و زیاد و در گستره ی دمایی متنوع، تطابق مناسبی با داده های تجربی موجود در ادبیات دارد. در این مطالعه از سه هیدروکربن هپتان، دکان، و هگزادکان به منظور بررسی آثار فراریت سوخت بر تبخیر استفاده شده است. با بررسی تبخیر سوخت دو جزئی، از منظرهای متفاوت تبخیر چند مرحله ای برای قطرات چندجزئی بیان شده است. با استفاده از دو معیار ناپایایی مربوط به نفوذ جرمی بخار سوخت و نفوذ حرارت در سطح قطره، میزان شبه پایا بودن فرآیندهای حرارت و نفوذ در فاز گاز بررسی شده، و میزان انحراف رویکرد گذرا از رویکرد شبه پایا توجیه شده است. نتایج نشان می دهند که دمای محیط و نوع سوخت تاثیر زیادی در ناپایایی دارند؛ بطوریکه با افزایش دما و سنگین تر شدن سوخت میزان انحراف رویکرد شبه پایا از رویکرد گذرا افزایش می یابد. همچنین انحراف بین نتایج دو رویکرد با افزایش اختلاف فراریت سوخت ها بیشتر می شود و رویکرد شبه پایا برای قطرات سبک تر و اجزایی با فراریت مشابه نتایج نزدیکتری به رویکرد گذرا ارائه می دهد.