تخمين اندازه ي‌ اوليه ي‌ قطرات در پاشش سوخت مايع از دستگاه-هاي انفجاري هوا- سوخت

An Estimation of Droplet Initial Size in Explosive Dispersal of Liquid Fuel from Fuel-Air Explosive Devices

دستگاه هاي انفجاري هوا- سوخت براي پاشش سيال عامل به محيط باز اتمسفر و ايجاد امواج دتونيشن در ابر حاصل از آن مورد استفاده قرار مي‌گيرند. براي مطالعه‌ي عددي ميدان جريان در داخل اين ابر، نياز به دانستن شرايط اوليه پاشش از جمله اندازه‌ي اوليه ي قطرات وجود دارد. در اين مقاله شكست اوليه‌ي سيال در پاشش از دستگاه هاي هوا- سوخت به كمك مدل شكست فيلم مايع مدل‌سازي شده و بر اين مبنا، يك كد رايانه‌اي براي انجام محاسبات نوشته و تهيه گرديد. سپس نتايج تحليل عددي شكست اوليه با نتايج تجربي اعتباردهي شده و مقادير تخميني از اندازه‌ي قطرات به يك برنامه‌ي مدل‌سازي انتشار ابر دو‌فازي داده شد و نتايج حاصله با مقادير تجربي مقايسه گرديد. از تلفيق نتايج مطالعه‌ي عددي و آزمايش‌هاي تجربي، پيشنهاداتي براي تخمين اندازه‌ي اوليه قطرات در پاشش انفجاري حاصل از دستگاه هاي هوا سوخت ارايه شده است. در حالت كلي نتايج نشان مي‌دهند كه اندازه‌ي متوسط قطرات، از مرتبه سانتي‌متر است.

Fuel–air explosive devices are used to disperse liquid fuels into open atmosphere and create detonation waves in the resultant cloud. To numerically study of flow field inside the cloud, the initial conditions of injection as well as the droplet initial size should be designated. In the present paper the primary break up of liquid fuel dispersed from a FAE device was simulated by using film instability model and a computer code was written to perform the calculations. Experimental results were used to validate the numerical one and the estimated droplet initial mean size was given to a far field simulation code as input data. Then the result of this latter simulation was compared with the related experimental results. With regard to numerical and experimental results, we proposed an interval to estimate the initial size of droplet dispersed from a FAE device. Generally, the results show mean droplet diameter is of centimeter order of magnitude.