بررسی روشهای مادونسردسازی جت نیتروژن مایع خروجی از انژکتور
نویسندگان
1 دانشیار، گروه هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 دانشجو، گروه هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر
3 دانشیار، گروه هوافضا ، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه علم وصنعت ایران
doi
10.52547/mme.22.5.323چکیده
یکی از مشکلاتی که در زمینهی آزمایش شکست جتهای مایعات زمستیک وجود دارد، حالت مایعات زمستیک خروجی از انژکتور است. در برخی کاربردها لازم است تا جت در حالت مایع مادونسرد باشد. اما در شرایط اتمسفر متعارفی جت خروجی از انژکتور به صورت دوفاز در میآید. در این پژوهش سعی گردید تا روشهای مادونسرد سازی نیتروژن خروجی از انژکتور بررسی شود و یک روش ساده برای نیل به این مقصود ارائه و به کار برده شود. با این روش که بر پایه نگهداری در فشار کم استوار است، جت نیتروژن مایع مادونسرد با دما حدود 7 کلوین پایینتر از دمای اشباع به دست آمد. سپس رفتار جت نیتروژن مایع، در محفظهی آزمایش با فشار اتمسفر آزمایشگاه و بالاتر ارزیابی شد. برای بررسی رفتار جت از عکسبرداری سریع استفاده شده است. سرعت جتهای نیتروژن مایع از 12 متر بر ثانیه تا 34 متر بر ثانیه منطبق بر عدد رینولدز از 90000 تا 260000 تغییر داده شد. زمانی که جت نیتروژن مایع، در محیط با شرایط استاندارد تخلیه میشود، جت خروجی دوفاز و منبسط میگردد. هرچه اختلاف فشار انژکتور بیشتر شود میزان انبساط جت بیشتر میشود؛ طوری که در اختلاف فشار 6 و 13 بار قطر جت به ترتیب 5/1 و 3/3 برابر قطر انژکتور است. برای اختلاف فشارهای کمتر از 6 بار، جت اغلب به صورت بخار وارد محیط میشود. در محدودهی سرعت آزمایش، در شرایط تامین شده برای مایع و محیط، شکست جت مایع مادونسرد، منجر به تولید قطرات بسیار ریزی میشود که منطبق بر انتظار از چنین مایعی است.
