بررسي تبخير اكسيد كننده پاشش شده از انژكتور فشاري – پيچشي در محفظه احتراق در شرايط فشار پايين

در اين مطالعه، تبخير اكسيدكننده مايع در مرحله شروع به كار در محفظه احتراق يك رانشگر فضايي به صورت عددي با نرم افزار فلوئنت بررسي مي شود. در مرحله استارت رانشگر، ابتدا بخشي از اكسيدكننده، كه بر اثر تجزيه به صورت گازي درآمده است، وارد محفظه شده و باعث افزايش فشار آن مي شود (در اين مطالعه تا 2/0 بار). اكنون امكان اين وجود دارد كه اكسيدكننده پاشش شده به صورت مايع خارج شود و مي توان تبخير قطرات مايع را در اين فشار بررسي كرد. در رانشگر مورد بررسي نرخ پاشش سوخت 3 گرم بر ثانيه و انژكتور مورد استفاده از نوع فشاريپيچشي است. بررسي عددي در اين پژوهش مبتني بر ساختار اويلرلاگرانژ برپايه روش ذره گسسته است كه برهمكنش ميان فازهاي گاز و مايع را به طور همزمان توسط معادلات اساسي ناويراستوكس مورد مطالعه قرار مي دهد. نتايج حاصل از صحه گذاري روش عددي، قابليت اين روش در تخمين كمّي و كيفي پارامترهاي متاثر از تبخير آني همانند فشار، دما و فوق داغي در قطرات اسپري را مورد تاييد قرار مي دهد. هر چند نقش تبخير آني در تغيير دما و فشار قطرات به عنوان فاز گسسته و نيز گاز محيطي به عنوان فاز پيوسته مشهود است، ولي همزمان با آن مي توان ميل اين دو فاز به شرايط پايدار و ايجاد حالت پايا را مشاهده كرد. بررسي اين موضوع حاكي از زماني در حدود 20 ميلي ثانيه است كه تعادلي دمايي در حد 264 كلوين در هر دو فاز و فشاري ثابت در حد 7 كيلوپاسكال را در محفظه ايجاد مي كند.