بررسی تجربی و عددی مشخصات قطره سازی سوخت‌های دیزل و مازوت تزریق شده ‏از یک انژکتور فشاری-پیچشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

2 هیات علمی دانشکده مهندسی هوافضای دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی

doi
10.22034/jfnc.2021.284326.1278
چکیده

در این پژوهش تلاش شده است تا روش‌های تجربی و عددی، به­ منظور اندازه‌گیری پارامترهای قطره‌شوندگی یک سوخت غیرنیوتنی سنگین نفتی به­ نام مازوت و یک سوخت سبک نفتی به­ نام دیزل، مورد استفاده قرار گیرد و همچنین چگونگی رفتار اسپری این سوخت‌ها مطالعه شود. از تجهیزات تصویربرداری بسیار قدرتمندی برای ثبت تصاویر اسپری سوخت‌ها استفاده شد و با آنالیز تصاویر داده‌های مدنظر استخراج شد. درنهایت، از روش بیشینه آنتروپی برای تحلیل عددی تابع توزیع جریان اسپری سوخت‌ها استفاده شد. از اختلاف فشار 15 بار به بعد تقریبا نرخ جریان جرم سوخت‌ها ثابت باقی می‌ماند (بین 1/6 تا 1/8 گرم بر ثانیه). زاویه مخروط اسپری سوخت مازوت در ابتدا افزایش می‌یابد و پس از آنکه جریان به ­سمت قطره‌سازی‏ کامل نزدیک شود (در دمای بالای 90 درجه و فشار بالای 15 بار)، تقریبا به مقدار ثابت 80 درجه می‌رسد (مخروط زاویه اسپری دیزل هم به مقدار تقریبا ثابت 85 درجه می‌رسد). طول شکست و قطر قطرات نیز با افزایش دما و فشار سوخت روندی نزولی را طی کرده و با توسعه‌‌ کامل جریان، تقریبا به سمت مقدار صفر میل می‌کنند. توزیع قطر اندازه قطرات با افزایش گرانروی سیال و توزیع سرعت قطرات با کاهش گرانروی سیال صاف‌تر و یکنواخت‌تر می‌شود.