بررسي عددي تزريق تزريقگر پيچشي دو سياله

Numerical Investigation of Bi-fluid Swirl Injector

در اين مقاله ابتدا يك تزريقگر پيچشي تك پايه با روش كدنويسي بررسي و سپس نتايج آن با نمونه آزمايشگاهي تزريقگرهاي احيا كننده و اكسيد كننده از نظر اندازه هاي شعاع نازل، شعاع گذرگاه ورودي و شعاع محفظه چرخش مقايسه مي­گردد. فرايند پاشش و اتميزاسيون در تزريقگر پيچشي دوپايه با همان شرايط كار تجربي به صورت پايا، شبيه ­سازي مي شود. در ادامه تزريقگر پيچشي تك پايه با سوخت اتانول به صورت وابسته به زمان مدل شده و با نمونه تجربي مقايسه مي­گردد. در آخر نيز تزريقگرهاي پيچشي تك پايه و دوپايه با سوخت­هاي متفاوت نفت، كروسين، نيتروژن مايع، هيدروژن مايع و اكسيد كننده هاي آب و اكسيژن شبيه­ سازي مي شود. هدف از اين شبيه ­سازي ها، مقايسه سرعت و قطر قطرات خروجي بين تزريقگرهاي پيچشي تك پايه و دوپايه مي باشد. كوچكترين قطر قطرات و بيشترين سرعت قطرات خروجي در پاشش مربوط به تزريقگرهاي پيچشي با سيال هيدروژن مايع به عنوان احيا كننده مي­باشد. در ضمن مشاهده شد كه قطر قطرات خروجي تزريقگر پيچشي دوپايه (6-e6/76 متر) نسبت به تزريقگر پيچشي تك پايه (6-e7/49 متر) كوچكتر و سرعت قطرات (84 متر بر ثانيه) نيز بيشتر مي ­باشد.

In this paper a single swirl injector has been investigated by writing a computer code and then its results have been validated by experimental work. The process of spraying and atomization of fuel and oxidizer in double swirl injector have been simulated steady state with same experimental conditions. Then, a single swirl injector with atonal fuel has been modeled time dependent and finally a single and double swirl injectors with different fuels, including oil, crosin, liquid nitrogen, liquid hydrogen as fuel, water and oxygen as the oxidizing simulated. The goal of this simulation is to compare the droplets diameters and velocity of swirl injectors. It can be noted that the output droplet diameter of double base swirl injector is less than a single one and the velocity of double swirl injector is greater than single swirl injector.