حل عددی جریان داخلی و تعیین عوامل عملکردی انژکتورهای پیچشی مماسی انتها-باز و انتها-همگرا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی

2 گروه تبدیل انرژی، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

چکیده

انژکتورهای پیچشی مماسی انتها-باز و انتها-همگرا به صورت گسترده در موتورهای درونسوز مورد استفاده قرار می‌گیرند. این نوع از انژکتورهای پیچشی فشاری شامل: ورودی‌های مماسی، محفظه چرخش، بخش همگرا و اوریفیس خروجی هستند. در این مقاله شبیه‌سازی و مقایسه جریان سیال در داخل انژکتور انتها-باز و انتها-همگرا برای پاشش سوخت کروسین در شرایط عملیاتی یکسان با استفاده از روش حجم سیال (VOF) انجام شده است. نتایج شبیه‌سازی‌های وابسته به زمان (ناپایا) نشان دادند، زمان خروج کروسین از انژکتور انتها-باز 1.8 میلی‌ثانیه و در انژکتور انتها-همگرا 4 میلی‌ثانیه است. نتایج شبیه‌سازی‌های مستقل از زمان (پایا) در فشارهای تزریق مختلف نشان دادند، انژکتور انتها-باز در فشار تزریق MPa 0.05 به حالت پایدار می‌رسد در حالی که انژکتور انتها-همگرا در فشار تزریق MPa 0.3 به حالت پایدار خود می‌رسد. اما سرعت خروج کروسین در انژکتور انتها-باز به مراتب از انژکتور انتها-همگرا کمتر است که این امر، موجب کاهش نیروی ایرودینامیکی وارد شده به لایه سوخت خروجی از انژکتور شده و باعث کاهش اتمیزاسیون سوخت در انژکتور انتها-باز در مقایسه با انژکتور انتها-همگرا می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical solution of internal flow and determination of operating factors of Open-end and Converging-end tangential and swirl injectors

نویسندگان [English]

  • Ali Mirmohammadi 1
  • javad mansourizadeh 2
1 Mechanical Engineering Department, Shahid Rajaee Teacher Training University
2 Department of Mechanical Engineering. Shahid Rajaee Teacher Training University. Tehran. Iran
چکیده [English]

Convergent-end and Open-end injectors are widely used in internal combustion engines. These types of pressurized swirl injectors include: tangential inputs, rotation chamber, converging section and output orifice. In this paper, simulation and comparison of fluid flow inside Open-end and Convergent-end injectors for spraying kerosene fuel under the same operating conditions has been performed using the fluid volume (VOF) method. The results of time-dependent (unsteady) simulations showed that the exit time of kerosene from the Open-end injector is 1.8 milliseconds and in the Convergent-end injector is 4 milliseconds. The results of time-independent (steady) simulations at different injection pressures showed that the Open-end injector is stable at 0.05 MPa injection pressure, while the convergent-end injector is stable at 0.3 MPa injection pressure. However, the exit rate of kerosene in the Open-end injector is far less than that of the convergence-end injector, which reduces the aerodynamic force applied to the fuel inlet layer of the injector and reduces the fuel atomization in the Open-end injector compared to the convergent-end injector.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pressurized swirl injector
  • Convergent-end and Open-end injector
  • Simulation
  • VOF
  • Kerosene