شبیه سازی عددی کنترل بردار رانش در نازل های همگرا-واگرا از دیدگاه اگزرژی و آنتروپی
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
2 استادیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
3 دانشیار، گروه مکانیک، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران
doi
10.22034/jmeut.2025.62789.3446چکیده
تولید آنتروپی یک پارامتر کلیدی برای تعیین عوامل محدودکننده عملکردی در بسیاری از سیستمهای مهندسی است. در تحقیق حاضر، شبیهسازی و تحلیل تزریق ثانویه سیال در نازل که برای کنترل بردار رانش استفاده میشود، از دیدگاه آنتروپی و اگزرژی انجام شده است. محاسبات مربوط به تولید آنتروپی و اگزرژی تخریبی با استفاده از کدنویسی انجام شده است. تزریق سیال ثانویه در نازل سبب تغییر زاویه بردار رانش میشود. پارامترهایی همچون فشار ورودی، دبی تزریق، موقعیت تزریق و زاویه تزریق از مهمترین پارامترهای تغییر زاویه بردار رانش هستند. در این مقاله، حل به صورت دوبعدی و سهبعدی انجام شدهاست. در حل دوبعدی، فاصله قرارگیری محل تزریق نسبت به طول بخش واگرا در نسبتهای 6/0 و 8/0 علاوه بر شوک مایل، دارای شوک جدایش نیز میباشند و در موقعیت تزریق 8/0، این شوکها از قدرت بیشتری برخوردار هستند. در موقعیت تزریق 3/0 و دبی تزریق 3%، شوک مایل به دیواره مقابل نازل برخورد کرده است. بهینهترین زاویه تزریق، زاویه 120، به دلیل بیشترین انحراف انتخاب شد. در حل سهبعدی، تزریق 6/6% بیشترین مقدار انحراف بردار رانش را که برابر با 23/8 درجه میباشد، نشان میدهد. تغییر دو پارامتر آنتروپیتولیدی و اگزرژی تخریبی نشان میدهد که با تولید آنتروپی بیشتر، پایداری کاهش یافته و تخریب اگزرژی افزایش مییابد. بعد از محل تزریق آنتروپی بسیار افزایش مییابد که در مراحل طراحی و ساخت نازل باید مدنظر قرار گیرد.