نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه پدافند هوائی خاتم‌الانبیاء (ص)، تهران، ایران
2 کارشناس ارشد مکانیک، دانشگاه پدافند هوائی خاتم‌الانبیاء (ص)، تهران، ایران
چکیده
در مطالعه حاضر، پاشش سوخت و رفتار هیدرودینامیک افشانه سوخت، تحت پدیده کاویتاسیون داخل مجرای انژکتور در محفظه احتراق موتور دیزل به‌وسیله نرم‌افزار AVL-Fire به‌صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه‌سازی افشانه شامل پدیده جریان دوفازی بوده و نیازمند حل عددی معادلات بقا برای فاز گاز و مایع به‌صورت همزمان می‌باشد. جریان کاویتاسیونی داخل نازل با استفاده از روش دوسیالی اویلر-اویلری شبیه‌سازی شده است. در این روش، سوخت مایع و بخار آن به‌صورت دو فاز پیوسته در نظر گرفته می‌شود و معادلات حاکم برای هر فاز به‌صورت جداگانه حل می‌شود. توسعه و فروپاشی افشانه با استفاده از روش اویلری-لاگرانژی شبیه‌سازی می‌شود. در این روش، گاز درون محفظه احتراق در مختصات اویلری و قطرات سوخت در مختصات لاگرانژی در نظر گرفته می‌شود. در شبیه‌سازی‌های انجام‌گرفته برای فشار تزریق دو مقدار 60 و 100 مگاپاسکال و فشار محفظه برابر 2 مگاپاسکال در نظر گرفته شده است. نتایج نشان داد که برای هر دو فشار تزریق، پدیده کاویتاسیون ایجاد می‌شود، هرچند پدیده کاویتاسیون فقط برای فشار تزریق 100 مگاپاسکال تا انتهای خروجی نازل ادامه می‌یابد. بنابراین فشار تزریق بالا، باعث افزایش سرعت سوخت در اریفیس انژکتور شده و باعث به وجود آمدن پدیده کاویتاسیون می‌شود. در فشارهای بالا کاویتاسیون سریع رشد می‌کند، درنتیجه باعث اتمیزاسیون بهتر شده و قطر متوسط ذرات کاهش می‌یابد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Numerical Study of fuel spray on diesel engines used in Air defense missile systems influenced by the phenomenon of cavitation in injection duct
چکیده [English]
In the present study, fuel injection and hydrodynamic behavior of fuel spray has been studied numerically under the cavitation phenomenon inside the injector chamber in the combustion chamber of the diesel engine using AVL-Fire software. Spray simulation involves the phenomenon of two-phase flow and requires the numerical solution of the survival equations for the gas phase and the liquid simultaneously. The cavitation flow inside the nozzle is simulated using the Euler-Eulerian method. In this method, liquid and vapor fuels are considered as continuous two-phase, and the governing equations are solved separately for each phase. Spray development and decomposition are simulated using the Eulerian- Lagrangian method. In this method, the gas inside the combustion chamber is considered in the Eulerian coordinates and fuel droplets in Lagrangian coordinates. In the simulations carried out for compression, two values of 60 and 100 MPa are considered for a pressure of 2 MPa. The results showed that for both injections, the cavitation phenomenon is created, although the cavitation phenomenon continues only for the injection pressure of 100 MPa until the end of the nozzle outlet. Therefore, the high injection pressure causes an increase in fuel velocity in the injector orifice and causes a cavitation phenomenon. At high pressures, cavitation grows rapidly, resulting in better atomization and lower average particle diameter.
کلیدواژه‌ها [English]
- nozzle
- Cavitation
- Fuel spray
- Spray penetration length
- Average diameter of droplets
)