انژکتور اتمایزر جوشان

انژکتور اتمایزر جوشان یک مایع را همراه با یک مایع یا سوخت فوق گرم (Super Heat) دیگر تزریق می‌کند. هنگامیکه مایع فوق گرم و فرار از نازل خارج می‌شود به سرعت تغییر فاز داده که این تغییر فاز موجب شکست سریع جریان به قطرات کوچک با زاویه پراکندگی گسترده می‌شود. از این انژکتور در مواقعی استفاده می‌شود که قرار باشد یک مایع بسیار داغ تخلیه شود.

از آنجائیکه تا حالا فیزیک پدیده جوشش به خوبی درک نشده، لذا این مدل ناچار بر پایه تجربیات تخمینی توسعه یافته است. عکس‌های ریتز (Ritz)و براکو (Bracco) در مرجع [1] بینش بیشتری را به ما می‌دهد. این تصاویر یک هسته مایع چگال که توسط قطرات کوچک در اطرافش محاصره شده است را نشان می‌دهد.

شکل-1: تصاویر تزریق مایع در رژیم‌های مختلف تزریق جریان [1].

سرعت اولیه قطرات از قانون بقای جرم و با فرض اینکه جت خروجی دارای سطح مقطعی برابر با سطح نازل است. جائیکه Cct یک ثابت بدون تغییر و برابر با 0.611 می‌باشد، این سرعت به جای معادلات (333 و 342)، با استفاده از معادله (372) محاسبه می‌شود. از طرفی بیشترین قطر قطره برای تعیین اثر قطر جت خروجی در قالب رابطه (373) تعریف می‌شود. سپس اندازه قطره با استفاده از روش توزیع روسین-راملر و با پارامتر پخش برابر با 4 الگو برداری می‌شود.

محتمل‌ترین اندازه قطر قطره به زاویه بین مسیر تصادفی و جهت تزریق، θ، بستگی دارد (معادله 374). در این رابطه مضرب زاویه پخش، θs، از کیفیت، x، و مقدار مشخص شده برای ثابت پراکندگی C_eff به دست می‌آید (معادلات 375 و 376).

این فناوری موجب تزریق و اسپری قطرات بزرگ در هسته مرکزی و هاله‌ای از قطرات کوچک‌تر در اطراف آن‌ها می‌شود. دمای قطره برابر با 0.99 دمای اشباع مقدار دهی اولیه می‌شود تا دمای قطره به نقطه جوش نزدیک باشد.

برای کامل کردن مدل، بخار لحظه‌ای (Flashing Vapor) هم باید در محاسبات لحاظ شود. این بخار قسمتی از فاز پیوسته بوده و به مدل DPM ارتباطی ندارد. از این رو لازمست یک ورودی در نقطه تزریق در زمانیکه شرایط مرزی را برای فاز پیوسته مشخص می‌کنید، تعیین کنید. زمانیکه مدل اتمایزر جوشان انتخاب شود تعیین قطر نازل، دبی جرمی، کیفیت ترکیب، دمای اشباع ماده فرار، نیم زاویه انحراف و ثابت انتشار و همچنین موقعیت و جهت انژکتور ضروریست.