9904

9904

شبيه‌سازي جريان گاز در اتمايزر نازل محصور

دريافت درجه كارشناسي ارشد

رشته مهندسي هوا-فضا گرايش جلوبرندگي

• اسفند ماه 1390

• اسفند ماه 1390

دكتر حجت قاسمي

چكيده فرآيند اتميزاسيون گازي با استفاده از اتمايزر نازل محصور روشي مناسب براي تهيه¬ي پودر فلزات با كيفيت مناسب است. براي درك بهتر چگونگي رفتار جريان گاز در اين فرآيند، بررسي عددي روي آن انجام شده است. در اين راستا روش¬هاي تفاضل محدود صريح ون¬لير مرتبه اول و ديويس-يي مرتبه بالا براي حل مسئله¬ي اتميزاسيون استفاده شده است. ابتدا مسئله با روش ون¬لير حل شده است، و جواب حاصل از اين حل، شرايط اوليه¬اي براي حل مسئله به روش مرتبه بالاي ديويس-يي مي¬شود. همچنين به¬دليل دشواري در توليد شبكه¬ي يك¬بلوكه براي ناحيه فيزيكي اين فرآيند، اين ناحيه به سه بلوك تقسيم، و روش¬هاي عددي نام¬برده براي حل هر بلوك و مرزهاي مشترك استفاده شده است. نتايج حاصل از اين بررسي، وجود يك شوك مايل در دهانه¬ي خروجي نازل براي فشار سكون 20 بار را نشان داد. براي مطالعه¬ي امواج ضربه¬اي و انبساطي جريان گاز خروجي از نازل، سيستم عكس¬برداري شلرين به¬كار برده شد. نتايج عكس¬برداري شلرين از اين پديده نشان داد كه با افزايش فشار بارگذاري طول ناحيه¬ي مافوق¬صوت افزايش مي¬يابد. براي تعيين منحني مشخصه¬ي اتمايزر، تغييرات فشار بارگذاري بر حسب فشار تنفس بررسي شد. نشان داده شد كه بهترين عملكرد اتمايزر در فشارهاي بارگذاري مياني 30 تا 37 بار است. واژه‌هاي كليدي: فرآيند اتميزاسيون گازي، اتمايزر نازل محصور، شبيه¬سازي عددي، سيستم عكس¬برداري شلرين