تئوری مدل اتمایزر (Atomizer Model Theory)

تئوری مدل اتمایزر (Atomizer Model Theory)

تئوری مدل اتمایزر (Atomizer Model Theory) انواع تزریق‌های پیچیده اسپری‌ها که در آن‌ها پدیده‌های شکست اولیه سیال تزریقی اتفاق می‌افتد را قابل شبیه سازی می‌کند. برای اغلب تزریق‎ها، دانستن مقادیر پارامترهایی همچون قطر اولیه قطرات خروجی از انژکتور، مکان قرار گیری انزکتور و سرعت اسپری ذرات (یا قطرات) الزامیست. به هر صورت برای اسپری‌ها مدل‌هایی برای پیش‌بینی اندازه قطره و توزیع سرعت آن در دسترس است.

تمام مدل‌های اتمایزر از پارامترهای فیزیکی اتمایزر همچون قطر اوریفیس و دبی جریان سیال برای محاسبه موقعیت، اندازه و سرعت اولیه قطرات استفاده می‌کنند. برای شبیه سازی واقعی اتمایزرها، قطرات باید بصورت تصادفی از نظر مکانی (بواسطه زاویه پراکندگی (Dispersion Angle)) و زمانی پخش شوند. برای تزریق غیر پودری (Nonatomizer)، تمامی قطرات در ابتدای گام زمانی در امتداد یک مسیر ثابت تزریق می‌شوند. مدل‌های اتمایزر از مسیرهای تصادفی منتخب و زیگزاگی (Staggering) برای دستیابی به یک توزیع تصادفی استفاده می‌کند.

در واقع انتخاب مسیر تصادفی، یک پراکندگی اتفاقی از جهت‌های اولیه قطرات را بیان می‌کند. تمامی مدل‌های اتمایزر یک زاویه پراکندگی اولیه و یک جهت تصادفی اولیه را برای این زاویه مشخص می‌کنند. این رویکرد موجب افزایش دقت نتایج د ر مدلسازی جریان‌های متأثر از اسپری می‌شود. قطرات بطور یکنواخت و مساوی در میان المان‌های مجاور به انژکتور اتمایزر پخش می‌شوند که در نتیجه همگرایی و شبیه سازی کوپلینگ با فاز گازی بخاطر توزیع هموارتر درگ روی سلول‌های نزدیک محل تزریق، بهبود می‌یابد.

مقادیر ترم‌های انرژی در معادلات بقای انرژی و گونه‌های شیمیایی نیز بطور یکنواخت و مساوی در المان‌های همسایه نقطه تزریق توزیع می‌شوند تا همگرایی حل را بهتر کنند. در نرم افزار Fluent، پنج مدل اتمایزر برای پیشگویی مشخصات اسپری‌ها بواسطه معلوم بودن پارامترهای اصلی مانند نوع نازل انژکتور و سرعت جریان مایع موجود در آن‌ها در دسترس هستند. شما می‌توانید این مدل‌ها را تحت عنوان نوع انژکتور و تعریف پارامترهای مرتبط با آن در کادر محاوره Set Injection Properties انتخاب کنید.

انواع انژکتورها (مدل‌های اتمایزر) موجود در نرم افزار Fluent عبارتند از:

• اوریفیس-ساده (The Plain Orifice Atomizer Model)
• اتمایزر فشاری-چرخشی(The Pressure-Swirl Atomizer)
• مدل اتمایزر کمک هوا/انفجار هوا (Air Blast/Air Assist Atomizer Model)
• انژکتور فن-تخت (Flat Fan Atomizer Model)
• اتمایزر جوشان (The Effervescent Atomizer Model)