نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی هوافضا،مکانیک،علم و صنعت،تهران،ایران

2 دانشگاه علم و صنعت ایران- دانشکده مهندسی مکانیک

چکیده

هدف از مقاله حاضر ارائه یافته‌های تجربی مربوط به شرایط لازم برای ادغام دو دامن سیال خروجی از انژکتور داخلی و خارجی در یک انژکتور هم‌محور دوگانه فشاری- چرخشی است. در این پژوهش یک انژکتور دوگانه فشاری- چرخشی اختلاط در خارج طراحی و ساخته شده است. مشخصه‌های عملکردی شامل ضریب تخلیه و طول شکست بر حسب اختلاف فشارهای تزریق مختلف برای انژکتورهای داخلی و خارجی بیان شده است. با استفاده از روش عکس‌برداری سریع و روش نوردهی پس‌زمینه به بررسی تعامل بین دو دامن سیال خروجی از انژکتور پرداخته شده و نقشه عملکرد ادغام دو دامن سیال خروجی از انژکتور استخراج شده است. از نقشه عملکرد نتیجه گرفته می‌شود، هنگامی که اختلاف فشار تزریق انژکتور خارجی از 3/0 تا 95/0 بار زیاد می‌شود، اختلاف فشار انژکتور داخلی برای وقوع ادغام نیز افزایش می‌یابد. علت این افزایش در این محدوده از اختلاف فشار تزریق انژکتور خارجی این است که تأثیر فشار تزریق انژکتور داخلی برای ادغام، بیشتر از تأثیر فشار تزریق انژکتور خارجی است و دامن انژکتور خارجی به سمت دامن انژکتور داخلی کشیده می‌شود. برای اختلاف فشارهای تزریق بیش از 95/0 بار در انژکتور خارجی، به دلیل این‌که تأثیر فشار تزریق انژکتور خارجی برای ادغام بیشتر از تأثیر فشار تزریق انژکتور داخلی است، اختلاف فشار تزریق انژکتور داخلی برای وقوع ادغام کاهش می‌یابد و دامن انژکتور داخلی به سمت دامن انژکتور خارجی کشیده می‌شود

کلیدواژه‌ها

موضوعات

##   E. Valizadeh, and S. M. Mousavi Nainiyan, “Experimental determination of the suitable rang of injectors used in the vortex combustion chamber in liquid rocket engine,” Aerospace Knowledge and Technology Journal, vol. 6, no. 1, pp. 25-39, 2017.##
##   D. Sivakumar, and B. Raghunandan, “Jet interaction in liquid-liquid coaxial injectors,” 1996.##
##  D. Sivakumar, and B. Raghunandan, “Formation and separation of merged liquid sheets developed from the mixing of coaxial swirling liquid sheets,” Physics of Fluids, vol. 15, no. 11, pp. 3443-3451, 2003.##
##   D. Sivakumar, and B. Raghunandan, “Hysteretic interaction of conical liquid sheets from coaxial atomizers: Influence on the spray characteristics,” Physics of Fluids, vol. 10, no. 6, pp. 1384-1397, 1998.##
##  P.G. Han, J.H. Seol, S.H. Hwang et al., "The spray characteristics of swirl coaxial injectors." p. 490.##
##   S.H. Kim, Y.M. Han, S. Seo et al., "Effects of LOX post recess on the combustion characteristics for Bi-swirl coaxial injector." p. 4445.##
##  A. R. Ramezani, and A. Ghafourian, "Sprays Angle Variation of Liquid-Liquid Swirl Coaxial Injectors." p. 3747.##
##   F. Ommi, K. Nekofar, A. Kargar et al., “Experimental investigation of characteristics of a double-base swirl injector in a liquid rocket propellant engine,” Thermal Science, vol. 14, no. 2, pp. 479-491, 2010.##
##  M. Popp, J. Hulka, V. Yang et al., "Liquid Rocket Thrust Chambers: Aspects of Modeling, Analysis, and Design," American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2004.##
##  S. Seo, Y.M. Han, and H.S. Choi, “Combustion characteristics of bi-liquid swirl coaxial injectors with respect to a recess,” Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, vol. 53, no. 179, pp. 24-31, 2010.##
## م. پناهی‌بخش، ح. کریمی مزرعه‌شاهی، ح. خسروبیگی و همکاران، "بررسی روش‌های طراحی انژکتورهای پیچشی و طراحی یک نمونه انژکتور پیچشی هم‌محور دوگانه،" کنفرانس ملی مهندسی مکانیک ایران، شیراز، دانشگاه شیراز، موسسه بین المللی آموزشی و پژوهشی خوارزمی صفاشهر، ۱۳۹۲.##
##  F. Zhao, X. Li, Z. Ren et al., "Study on atomization characteristic of dual-orifice pressure-swirl injector." p. 012012.##
##  X. Wang, and V. Yang, “Supercritical mixing and combustion of liquid-oxygen/kerosene bi-swirl injectors,” Journal of Propulsion and Power, vol. 33, no. 2, pp. 316-322, 2017.##
## J.W. Ding, G.X. Li, and Y.S. Yu, “The instability and droplet size distribution of liquid-liquid coaxial swirling spray: An experimental investigation,” Experimental Thermal and Fluid Science, vol. 82, pp. 166-173, 2017.##