بررسی عددی پاشش اسپری اتانول و استون در محیط گازی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2020.18215.6765
چکیده

در این مقاله به بررسی پاشش اسپری تبخیری دو هیدروکربن اکسیژن‌دار، اتانول و استون، در محیط گازی پرداخته شده است. به منظور حصول این هدف، فاز گازی با رویکرد اولری و قطرات فاز مایع به صورت لاگرانژی شبیه‌سازی شده‌اند و اندرکنش بین دوفاز به صورت دوطرفه در نظر گرفته‌شده است. طبق نتایج، در مدت زمان مناسب پس از پاشش اسپری، درصد کلی تبخیر استون به مراتب بیشتر از اتانول است، اما در مدت زمان‌های اولیه پاشش اسپری، هر دو ماده نرخ کلی تبخیر مشابهی داشته‌اند. همچنین هر دو ماده، از منظر طول نفوذ اسپری در محیط گازی، تقریبا پیشروی یکسانی داشته‌اند. همچنین به واسطه سرعت پاشش تقریبا یکسان، اثرات نزدیک به هم بر روی میدان‌های سرعت فاز گازی از خود برجای گذاشته‌اند. مقایسه میدان دمای فاز گازی برای پاشش اتانول و استون پس از گذشت زمان 1/5 میلی‌ثانیه نشان می‌دهد که دمای محیط گازی پس از پاشش اتانول به مراتب کمتر از دمای محیط پس از پاشش استون است. این امر به این دلیل است که اکثر جرم تبخیر‌شده از قطرات در دمای ثابت و برابر دمای تبخیر آن‌ها رخ می‌دهد و همچنین این که گرمای مورد نیاز تبخیر از محیط گازی تأمین می‌شود.