مدل‏ سازی ریاضی پخش قطرات در یک شوینده ی ونتوری با در نظر گرفتن اثر انتقال جرم و حرارت

در این تحقیق تأثیر پدیده‏های همزمان انتقال حرارت و جرم بر پخش قطرات در یک شوینده‏ی ونتوری بصورت آزمایشگاهی و تئوری مورد مطالعه قرار گرفت. بر اساس رویکرد اولری و با لحاظ کردن پدیده‏های انتقال حرارت و جرم بین قطرات و گاز، پخش قطرات مورد مدل‏سازی قرار گرفت. میدان سرعت جریان گاز با استفاده از مدل ?-? استاندارد و ضریب نفوذ گردابه‏ای گاز به‏کمک سرعت و طول مشخصه‏ی آشفته محاسبه گردید. ضریب نفوذ گردابه‏ای قطرات نیز با استفاده از روش ارائه شده توسط فتحی‏کلجاهی و همکاران محاسبه شد. معادلات مربوط به فاز ناپیوسته شامل معادلات تغییر قطر قطرات، دمای قطرات و سرعت قطرات براساس قوانین بقا استخراج و بصورت همزمان با معادلات مربوط به فاز پیوسته حل گردید. جهت بررسی صحت نتایج حاصل از مدل ریاضی ارائه شده، مجموعه‏ای از آزمایش‏ها در یک شوینده‏ی ونتوری استوانه‏ای آزمایشگاهی با تزریق محوری مایع انجام شد. مقایسه بین نتایج مدل و داده‏های آزمایشگاهی نشان داد که مدل جدید ارائه شده به خوبی قادر به پیش‏بینی پخش قطرات در دما و رطوبت بالا می‏باشد.