اثر پدیده شبه جوشش و نسبت شار جرمی بر دینامیک یک شعله برشی محوری در شرایط گذر-بحرانی | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 12، دوره 53، شماره 9، آذر 1400، صفحه 4961-4980 اصل مقاله (3.3 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2021.18643.6895 | ||
| نویسندگان | ||
| حامد زینی وند1؛ هادی رضایی2؛ محمد فرشچی* 3 | ||
| 1دانشکده هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف پژوهشگاه فضایی ایران، پژوهشکده سامانه های حمل و نقل فضایی | ||
| 2هیت علمی پژوهشگاه فضایی ایران | ||
| 3دانشگاه شریف*هوافضا | ||
| چکیده | ||
| در مقاله حاضر اثرات مربوط به برهمکنش جت چگالی بالا اکسیژن مایع با جریان سرعت بالای هیدروژن در حضور پدیده شبه-جوشش مورد بررسی قرار گرفته است. در اثر پدیده شبه-جوشش یک انبساط ناگهانی در شعله ایجاد میشود که منجر به تشکیل جریانهای چرخشی میشود. مدلهای آشفته مختلف مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده است که انتخاب یک مدل آشفتگی مناسب در جریانهای واکنشی گذر-بحرانی بسیار حیاتیتر از شعلههای زیر بحرانی و فرا-بحرانی میباشد. همچنین بر خلاف انتظار، هسته چگال اکسیژن مایع در جریان غیر واکنشی سریعتر از جریان واکنشی ناپدید میشود که این پدیده ناشی از ضعیف شدن قدرت اختلاط در جریان واکنشی به دلیل انبساط شدید ناشی از پدیده شبه جوشش میباشد. اثرات نسبت شار جرمی نیز مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که با افزایش نسبت شار جرمی از 5 به محدوده 24، یک جریان چرخشی قوی در پیشانی شعله شکل میگیرد و شعله به شکل حبابی در میآید که مشابه شعله متان-اکسیژن مایع میباشد. افزایش نسبت شار جرمی منجر به افزایش قدرت لایه برشی شده و در نتیجه با افزایش اختلاط، پدیده شبه جوشش با نرخ و سرعت حجم بیشتری رخ میدهد. در نهایت افزایش حجم تبدیل اکسیژن از شرایط مایع-مانند به گاز-مانند منجر به تشکیل یک جریان گردابی قدرتمند در پیشانی شعله میشود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پاشش گذر-بحرانی؛ احتراق فرا-بحرانی؛ پدیده شبهجوشش؛ مدلهای آشفتگی؛ پیشرانههای کرایوژنیک | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 920 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,037 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,375,441 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,934,040 |