4601

06 - 368 مكانيك

طراحي ، ساخت و مطالعه تجربي انژكتور پيچشي ساده

كارشناسي

مكانيك

1391

حجت قاسمي

امير لبافان

به دليل پاشش مخروطي و راندمان پودر شدن بالا، از انژكتورهاي پيچشي در كاربردهاي متعددي مانند اتميزه كردن سوخت و اكسيدكننده در محفظه احتراق موشك‌هاي با سوخت مايع استفاده مي‌شود. دانستن پارامترهاي موثر در عملكرد آنها براي بالا بردن كيفيت و بازده احتراق مورد توجه است. پارامترهاي مهمي كه بر رفتار انژكتور پيچشي موثرند شامل مشخصات هندسي (مانند قطر سوراخ‌ها و تعداد آنها) و نوع سيال (لزجت و چگالي) مي‌باشد. درجه اتميزاسيون يا ذره سازي، سرعت و قطر ذرات خروجي سوخت و اكسيدكننده در كيفيت و راندمان احتراق مؤثرند.]1[ در اين بررسي، كه مشخصات هندسي مدنظر بود، ابتدا يك انژكتور با زاويه پاشش مشخص (80 درجه) طراحي و دو نمونه يكسان از آن براي بررسي تكرارپذيري ساخت، ساخته شد. هر انژكتور داراي دو قطعه (محفظه چرخش فولادي و صفحه اريفيس برنجي) بود كه در مجموع، چهار قطعه ساخته‌شده چهار تركيب مختلف از انژكتورها را به‌دستمي‌داد. در ادامه با بررسي دبي‌ها و زواياي پاشش هر يك از چهار حالت در فشارهاي مختلف، يك حالت كه نزديك‌ترين حالت به تئوري بود، برگزيده شد. توزيع هاي پاشش در اين مرحله از هر دو قطعه نامطلوب بود. در مرحله بعدي آزمايش دو انژكتور ديگر با زواياي پاشش 60 و 100 درجه طراحي و ساخته شد. در اين مرحله از جنس آلومينيوم كه نرم‌تر از فولاد بود، براي محفظه چرخش استفاده و در همين تغيير جنس مشاهده شد كه دقت ساخت افزايش يافته و توزيع پاشش مناسب‌تر است. در كنار اين موضوع، هدف از اين مرحله از آزمايش بررسي اثر تغيير پارامترهاي اندازه قطر سوراخ‌هاي ورودي و خروجي بود. با دو انژكتور طراحي شده و انژكتور مرحله قبل آزمايش سه محفظه چرخش و سه صفحه اريفيس با قطرهاي مختلف در دست بود، كه با آزمايش‌هاي انجام شده مشاهده شد كه افزايش هر يك از پارامترهاي قطر سوراخ ورودي و خروجي، منجر به افزايش دبي و زاويه پاشش انژكتور مي‌شود. اما افزايش دبي (و نيز كاهش آن) محدود بوده و از يك نقطه به بعد تقريباً ثابت باقي مي‌ماند.

انژكتور پيچشي , زاويه مخروط پاشش , دبي انژكتور