تجزیه و تحلیل عددی پاشش سوخت و اثر مدل شکست بر آن

مدلسازی اسپری به دلیل کاربرد فراوانی که در صنایع مختلف دارد از اهمیت زیادی برخوردار است. بدین منظور شبیه سازیهای عددی نقش موثری در شناخت بیشتر پدیده پاشش مایع و شکل گیری اسپری دارند. از آنجا که این پدیده، پدیده ای پیچیده و تا حدودی ناشناخته است، برای مدلسازی آن نیاز به شناخت سازوکارهای مختلفی که در حین پاشش مایع صورت می گیرد وجود دارد. از جمله سازوکارهای مهم و اساسی که نقش موثری در شبیه سازی دقیق پدیده پاشش دارد، فرایند شکست اولیه است. فرایند شکست اولیه، مکانیسمی است که در آن یک جت یا فیلم مایع بوسیله انرژی جنبشی خودش یا با در معرض قرار گرفتن در یک جریان گاز با سرعت بالا و یا در نتیجه یک انرژی مکانیکی خارجی که از طریق یک وسیله مرتعش یا چرخان به آن القاء می شود به قطرات مایع شکسته شود. در کنار تمام روشهای موجود برای شبیه سازی اسپری، شبیه سازی به روش اویلرین- لاگرانژین به دلیل بازدهی بالای محاسبات و همچنین دقت بالای روش در پیش بینی نتایج آزمایشگاهی همچنان بعد از گذشت دو دهه یکی از روشهای رایج برای شبیه سازی اسپری می باشد. اما این روش به هرحال دارای مشکلاتی، از جمله حساسیت به پارامترهای شبیه سازی می باشد. فاز اول این تحقیق بررسی این وابستگی ها می باشد. برای این منظور برای افشانک روزنه مسطح اثر پارامترهای اندازه شبکه محاسباتی، گام زمانی و ثوابت مدل شکست ثانویه بررسی شده اند. در فاز دوم این تحقیق مدل شکست اولیه ناپایداری خطی در شبیه سازی پاشش سوخت از افشانک چرخشی فشار بالا بکار گرفته شده است و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی و نتایج مدل شکست اولیه اتفاقی که از یک تابع توزیع خاص برای پاشش قطرات اولیه استفاده می کند مقایسه شده است. علاوه بر این، اثر پارامترهای محیطی بر ساختار و طول نفوذ اسپری چرخشی فشار بالا بحث و بررسی شده است.