مطالعه اثرات نسبت هم ارزی و نوع سوخت بر روی یک جریان واکنشی با فشار و دمای متغیر و زمان اقامت کوتاه

آیروترمودینامیک گاز در واقع مطالعه ترمودینامیک گازها در سرعت بالاست که همراه با تبادل حرارت و انرژی مکانیکی است. ازجمله سیستم هایی که دارای این ویژگی اند می توان به سیستم های پیشرانش راکتی اشاره کرد. در سیستم های پیشرانش راکتی، که دارای نازل همگرا-واگراست، در طول نازل مقدار فشار و دما تغییر کرده و سرعت بالای این نوع سیستم ها موجب کاهش زمان اقامت می شود. به همین منظور، در این مطالعه، به بررسی موتور سوخت مایع و اثرات تغییر نوع سوخت و نسبت هم ارزی بر روی احتراق و پارامترهای عملکردی موتور پرداخته شده است. حل عددی با استفاده از مدل آشفتگی و مدل احتراقی EDCو فرض دبی ثابت در جریان ورودی برای دو سوخت هیدروژن و کروسین با استفاده از نرم افزار فلوئنت انجام شده است. برای شبیه سازی واکنش های شیمیایی کروسین از مکانیزم کاهش یافته 9 مرحله ای و هیدروژن 14 مرحله ای استفاده شده است. به منظور صحت سنجی نتایج حل عددی از داده های تجربی استفاده شده است که تطابق نسبتا مناسبی بین آن ها مشاهده می شود. از نتایج مهم این مطالعه می توان به رفتار نسبتا مشابه حل حالت گونه های تثبیت شده و نرخ محدود در تمامی نسبت های هم ارزی در محفظه احتراق اشاره کرد. همچنین، با افزایش نسبت هم ارزی، در محدوده مکانی وسیع تری از موتور (محفظه و قسمتی از نازل همگرا)، می توان حل حالت گونه های تثبیت شده و نرخ محدود را یکسان درنظر گرفت. از دیگر نتایج مهم، می توان به وقوع واکنش هایی با نرخ محدود در قسمت واگرای نازل برای سوخت کروسین و یکسان بودن مکان بیشینه عدد دامکوهلر برای دو سوخت اشاره کرد.