بررسی عددی حفره‌زایی در افشانه تزریق دیزل با استفاده از شبیه‌سازی دوسیالی

doi
چکیده

در این مقاله، تأثیر هندسه افشانه بر مشخصه‌های جریان داخل افشانه و پدیده حفره‌زایی بررسی ‏شده است. به این منظور جریان حفره‌زایی داخل افشانه دیزل چندسوراخ با استفاده از دینامیک ‏سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شده است. جریان درون افشانه، گذرا و دوحالتی (مایع و بخار) فرض ‏و با استفاده از شبیه‌سازی دوسیالی اویلری شبیه‌سازی شده است. شبیه‌سازی دوسیالی، یک ‏شبیه‌سازی غیرهمگن است. به این معنی که معادلات حاکم برای هر حالت به صورت جداگانه حل ‏می‌شود. اندرکنش بین‌حالتی نیز با استفاده از جزءهای تبادل بین حالتی شبیه‌سازی می‌شود. برای ‏بررسی اثر هندسه شبیه‌سازی بر جریان حفره‌زایی داخل افشانه، تعداد سوراخ‌های افشانه از 2 تا 8 ‏تغییر داده شده است. نتایج عددی نشان می‌دهند با افزایش تعداد سوراخ‌های افشانه، ساختار و قدرت ‏جریان‌های گردابه‌ای درون کیسه و سوراخ‌های افشانه به شدت تغییر می‌کند. از نقطه نظر ‏مشخصه‌های جریان داخل افشانه، افزایش تعداد سوراخ‌های افشانه، کاهش سرعت تزریق و شار ‏جرمی جریان موجب افزایش شدت حفره‌زایی می‌شوند. به‌علاوه، ضریب تخلیه و سطح مقطع مؤثر ‏افشانه با افزایش تعداد سوراخ‌های افشانه کاهش می‌یابد. روش شبیه‌سازی با مقایسه نتایج عددی و ‏تجربی موجود از تحقیقات پیشین اعتبارسنجی شده است.‏