بررسی عددی حفره زایی در افشانه تزریق دیزل با استفاده از شبیه سازی دوسیالی

در این مقاله، تاثیر هندسه افشانه بر مشخصه های جریان داخل افشانه و پدیده حفره زایی بررسی شده است. به این منظور جریان حفره زایی داخل افشانه دیزل چندسوراخ با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی شده است. جریان درون افشانه، گذرا و دوحالتی (مایع و بخار) فرض و با استفاده از شبیه سازی دوسیالی اویلری شبیه سازی شده است. شبیه سازی دوسیالی، یک شبیه سازی غیرهمگن است. به این معنی که معادلات حاکم برای هر حالت به صورت جداگانه حل می شود. اندرکنش بین حالتی نیز با استفاده از جزءهای تبادل بین حالتی شبیه سازی می شود. برای بررسی اثر هندسه شبیه سازی بر جریان حفره زایی داخل افشانه، تعداد سوراخ های افشانه از ۲ تا ۸ تغییر داده شده است. نتایج عددی نشان می دهند با افزایش تعداد سوراخ های افشانه، ساختار و قدرت جریان های گردابه ای درون کیسه و سوراخ های افشانه به شدت تغییر می کند. از نقطه نظر مشخصه های جریان داخل افشانه، افزایش تعداد سوراخ های افشانه، کاهش سرعت تزریق و شار جرمی جریان موجب افزایش شدت حفره زایی می شوند. به علاوه، ضریب تخلیه و سطح مقطع موثر افشانه با افزایش تعداد سوراخ های افشانه کاهش می یابد. روش شبیه سازی با مقایسه نتایج عددی و تجربی موجود از تحقیقات پیشین اعتبارسنجی شده است.