بررسی عددی فرآیند تبخیر قطره درون میدان جریان موتور گردابه ای با استفاده از دیدگاه لاگرانژی

جریانهای چرخشی به سبب ساختار پیچیده و کاربردهای متنوع توجه بسیاری از محققین را به خود جلب نمود هاند. موتور گرداب های نوعی موتور احتراق داخلی است که در آن اکسیدکننده به صورت مماسی از انتهای محفظه وارد شده و در ابتدای آن جائیکه سوخت وارد می شود اختلاط و احتراق صورت م یگیرد. از مزایای استفاده از موتور گردابه ای بهبود اختلاط و احتراق و ساخت محفظه با دیواره خنک تر می باشد. به دلیل ساختار پیچیده جریان، شبیه سازی حرکت سیال و بررسی فرآیند تبخیر قطره به سبب اهمیت آن در افزایش کارایی و راندمان احتراق مورد نظر بوده است. به منظور مدلسازی جریان دو فاز از روش اویلری – لاگرانژی استفاده شده است. به این صورت که معادلات حاکم بر فاز پیوسته که همان میدان جریان درون موتور گرداب های م یباشد به کمک روش تحلیلی به دست آمده و فرآیند تبخیر قطره سوخت که فاز گسسته را تشکیل م یدهد توسط روش لاگرانژی و با فرض کوپلینگ یکطرفه قطره با میدان جریان مطالعه شده است. به منظور مطالعه فرآیند انتقال حرارت درون قطره مدل هدایت نامحدود با فرض اختلاط سریع استفاده شده و پارامترهای موثر بر فرآیند تبخیر قطره درون میدان جریان همانند دبی حجمی ورودی، سرعت اولیه پرتاب قطره، زاویه اولیه و قطر اولیه قطره مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است بر پایه تحلیلهای انجام گرفته افزایش زاویه اولیه پرتاب قطره درون میدان جریان مقدار محدودی داشته، افزایش سرعت اولیه پرتاب سبب افزایش زمان ماندگاری آن درون میدان جریان شده و افزایش قطر اولیه علاوه بر افزایش زمان ماندگاری قطره درون میدان جریان سبب افزایش نرخ تبخیر آن می شود.