بررسي پارامترهاي مؤثر بر سيكلون جداكنندة ذرات آلومينيوم موجود در سوخت‌هاي جوشان

Effective Parameters of the Aluminum Particles Cyclone Separator in the Effervescent Fuel

افزودن ذرات فلزی با قطر بهینه به سوخت­های جوشان موجب افزایش چگالی گازهای خروجی از دهانه موتور و در نهایت افزایش تراست سیستم می­شود. از سوی دیگر، در صورت بهینه نبودن قطر ذرات افزوده، ناپایداری احتراق ایجاد می­شود. از این رو جداسازی ذرات با قطر مناسب اهمیت بالایی دارد. در این پژوهش از میان روش­های مختلف جداسازی ذرات آلومینیوم موجود در سوخت به بررسی عملكرد جداكنندة سیكلونی مخروطی شكل، پرداخته شده است به این منظور ابتدا شبكه­بندی سیكلون با روش­های مناسبی انجام می­شود و سپس نتایج عددی با آزمایشات گزارش شده در مقالات صحه­گذاری می­شود. با بررسی اثرات قطر، سرعت ذره و زاویة شیب می­توان دریافت كه در یك قطر و سرعت ذرة مشخص، با كمتر كردن شیب سیكلون یعنی زاویة بدنة‌ آن با افق، بازده جداسازی افزایش می­یابد. همچنین هرچه مقطع ورودی ذرات آلومینیوم به سیكلون در نقطة پایین­تری از بدنة سیكلون ساخته شود، بازده جداسازی بیشتر خواهد بود. 

The addition of proper-sized metal particles to the effervescent fuels increases the density of exhaust gases from rocket engines and the trust consequently. On the other hand, the addition of non-optimized metal particles causes combustion instability. Thus, the separation of proper-sized metal particles is under consideration here. In this study, among different methods of separating the aluminum particles in the fuel, the performance of the conic cyclone separator has been studied and the numerical results are validated by the experimental data. With a specific particle diameter and speed, the less the angle between the cyclone body and the horizon, the higher would be the separation efficiency. In addition, for increasing the separation efficiency of aluminum particle, it is recommended to build the inlet section of cyclone at the lower point of cyclone body.