بررسي ناپايداري هيدروديناميكي فيلم مايع با استفاده از روش كوپل حجم سيال با چيدمان سطح

atomization, volume of fluid, level set, hydrodynamic instability, k-ϵ method

در اين مقاله با استفاده از روش عددي كوپل حجم سيال با چيدمان سطح، سطح مشترك جريان دوفازي فيلم مايع خارج شده از انژكتور فشاري چرخشي مورد بررسي قرار گرفت. بدين گونه كه ابتدا پارامترهاي جريان از قبيل سرعت هاي محوري و چرخشي، داخل انژكتور شبيه سازي شده و سپس با كار هوروي و لوكل اعتبار سنجي گرديد و در ادامه موج هاي ناپايدار كننده فيلم مايع در گذر زمان مورد بررسي قرار گرفت. در نهايت نيز، مشخصه هاي دروني انژكتور، از جمله قطر هسته هوايي و برخي خصوصيات جريان خروجي مانند زاويه پاشش و طول شكست مايع با كار تجربي ابرهات مقايسه گرديد. در اين محاسبات، جريان به صورت آشفته و ناپايا در نظر گرفته شده است. به منظور محاسبات دوفازي ديناميك سيالات محاسباتي، از نرم افزار فلوئنت 11 استفاده شده است. نتايج عددي بدستآمده، ناپايداري هاي هيدروديناميكي را به وضوح نشان داده و تطابق نسبتا خوبي بين نتايج عددي محاسبه شده با نتايج تجربي مشاهده مي شود.

In this article, by use of the Coupled level set volume of fluid (CLSVOF) method, the interface of two phase flow at the internal and external of the injector on the pressure swirl atomizer is studied. In this way, firstly, the flow parameters such as the axial and swirl velocities are simulated at the internal injector and then validated with the Horvay and Leuckel experimental works. Afterwards, the unstable waves of liquid film in time pass are studied. Finally, the inner characteristics of injector such as spray angle and the break up length compared with the experimental work of Eberhart. The obtained numerical results clearly show the hydrodynamic instability and seen feasible match between experimental and computational data’s.