بررسي تجربي و عددي مشخصات قطره سازي سوخت‌هاي ديزل و مازوت تزريق شده از يك انژكتور فشاري-پيچشي

در اين پژوهش تلاش شده است تا روش‌هاي تجربي و عددي، به­ منظور اندازه‌گيري پارامترهاي قطره‌شوندگي يك سوخت غيرنيوتني سنگين نفتي به­ نام مازوت و يك سوخت سبك نفتي به­ نام ديزل، مورد استفاده قرار گيرد و همچنين چگونگي رفتار اسپري اين سوخت‌ها مطالعه شود. از تجهيزات تصويربرداري بسيار قدرتمندي براي ثبت تصاوير اسپري سوخت‌ها استفاده شد و با آناليز تصاوير داده‌هاي مدنظر استخراج شد. درنهايت، از روش بيشينه آنتروپي براي تحليل عددي تابع توزيع جريان اسپري سوخت‌ها استفاده شد. از اختلاف فشار 15 بار به بعد تقريبا نرخ جريان جرم سوخت‌ها ثابت باقي مي‌ماند (بين 1/6 تا 1/8 گرم بر ثانيه). زاويه مخروط اسپري سوخت مازوت در ابتدا افزايش مي‌يابد و پس از آنكه جريان به ­سمت قطره‌سازي كامل نزديك شود (در دماي بالاي 90 درجه و فشار بالاي 15 بار)، تقريبا به مقدار ثابت 80 درجه مي‌رسد (مخروط زاويه اسپري ديزل هم به مقدار تقريبا ثابت 85 درجه مي‌رسد). طول شكست و قطر قطرات نيز با افزايش دما و فشار سوخت روندي نزولي را طي كرده و با توسعه‌‌ كامل جريان، تقريبا به سمت مقدار صفر ميل مي‌كنند. توزيع قطر اندازه قطرات با افزايش گرانروي سيال و توزيع سرعت قطرات با كاهش گرانروي سيال صاف‌تر و يكنواخت‌تر مي‌شود.

In this research, an attempt has been made to use experimental and numerical methods to measure the powdering parameters of a heavy non-Newtonian oil fuel called Mazut and a light petroleum fuel called diesel, as well as to investigate the spray behavior of these fuels. Very powerful imaging equipment was used to record the spray images of the fuels and the data were extracted by analyzing the images. Finally, the method of maximum entropy was used for numerical analysis of the distribution function of fuels spray. From a pressure difference of 15 bar onwards, the mass flow rate of the fuel remains almost constant (between 1.6 and 1.8 g/s). The angle of the Mazut fuel spray cone initially increases, and after the flow approaches full atomization (at temperatures above 90 ° and pressures above 15 bar), it reaches approximately a constant value of 80° (the diesel spray cone angle also reaches an almost constant value of 85°). The breakup length and droplets diameter also decrease with increasing fuel temperature and pressure, and with the full development of the flow, they tend to almost zero. The diameter size distribution of droplets becomes smoother and more uniform by increasing the viscosity of the fluid. Also, the velocity distribution of droplets becomes smoother and more uniform by decreasing the viscosity of the fluid.