مدل سازی جریان داخلی در انژکتورهای چرخشی فشاری و بررسی اثر طرح چرخش ساز بر عملکرد آن ها

عملکرد انژکتورها در فرآیندهای مختلف احتراقی تأثیر بسزایی بر راندمان احتراق، مقدار آلاینده های خروجی از موتور و ناپایداری های احتراقی دارد. تزریق توسط سیستم مجهز به انژکتور در موتورهای با سیستم بنزینی تزریق مستقیم (gdi) تا حد نسبتاً زیادی فاکتورهای عملکردی موتور را بهبود می بخشد. انژکتورهای چرخشی فشاری از پرکاربردترین انواع اتمایزرهای مورد استفاده در صنعت می باشند. این انژکتورها در فشارهای پاشش به نسبت پایین (بین 1 تا 10 مگا پاسکال) سوخت را به خوبی اتمیزه کرده و فرآیند اختلاط بین سوخت و هوا را تسهیل می بخشند. از این دست انژکتورها در موتور پیشران راکت ها، موشک ها و سایر موتورهای مورد استفاده در صنعت هوافضا که سوخت مایع مصرف می کنند، استفاده می گردد. به دلیل ابعاد بسیار کوچک این انژکتورها (در حد میلی متر) و هزینه بسیار بالای تجهیزات آزمایشگاهی در انجام این پروژه از روش های عددی برای تحلیل جریان داخلی استفاده شده است و از نرم افزار فلوئنت (fluent 6.3.26) برای تحلیل جریان استفاده شده است. از طرفی به علت حضور هسته هوا به هنگام پاشش سوخت، جریان در داخل این نوع از انژکتورها دو فازی می باشد که در این تحقیق برای ردیابی سطح مشترک گاز – مایع از روش نسبت حجمی سیال (vof) استفاده شده است. در این پژوهش، با مدل سازی دو بعدی و سه بعدی طرح های مختلف و هندسه های گوناگون بخش چرخش ساز انژکتورهای چرخشی فشاری برای چند نوع متفاوت از این نوع انژکتورها (از جمله انژکتورهای چرخشی فشاری با ورودی های مارپیچ)، به بررسی مقبولیت هر طرح در شرایط عملکردی متفاوت پرداخته شده است. همچنین اثر مولفه های مختلفی نظیر دبی جرمی ورودی به انژکتور، بر کیفیت پاشش آن ها بررسی شده است. زاویه مخروط پاشش و ضریب تخلیه انژکتور از جمله مهم ترین پارامترهای مورد بررسی برای مطالعه کیفیت پاشش انژکتورها در نظر گرفته شده اند.