مقایسه تجربی مشخصه های تزریق جت های آب دایروی و بیضوی در جریان جانبی هوا

مشخصه‌های جریان جت‌های آب دایروی و بیضوی تزریق شده به درون جریان جانبی هوا به صورت تجربی بررسی شده است. دو انژکتور بیضوی با نسبت منظری‌های متفاوت و یک انژکتور دایروی با مساحت مقطع برابر به عنوان هندسه معیار مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. محور بزرگ انژکتورهای بیضوی در دو حالت موازی و عمودبر جهت جریان هوا قرارگرفته شده است. جت‌های مایع توسط تکنیک سایه‌نگاری آشکارسازی شده و وضعیت لحظه‌ای جت‌ها با بهره‌گیری از یک دوربین سرعت بالا ضبط و ثبت شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که برخی از مشخصه‌های جت تزریق شده به داخل جریان جانبی هوا مانند عمق نفوذ جت و مسیر جت مایع با تغییر شکل هندسه خروجی نازل تحت تاثیرقرارمی‌گیرند.همچنین نتایج حاکی ازآن است که جت‌های بیضوی به دلیل پایداری کمتر‌آن‌ها نسبت به جت دایروی، زودتر شکسته شده و نفوذ کمتری به درون جریان هوا می‌کنند. بطوری‌که ارتفاع شکست بی‌بعد جت دایروی 5.29 و ارتفاع شکست بی‌بعد جت بیضوی با نسبت منظری 3 زمانی‌که محور بزرگ آن عمود بر جهت جریان هوا قرار گرفته است، مقدار 53.21 می‌باشد. در این مطالعه دو نوع مختلف از رژیم‌های شکست، رژیم شکست ستونی و رژیم شکست کیسه‌ای مشاهده شده است.

Experimental Comparison of Injection Characteristics of Elliptical and Circular Liquid Jets into an Air Crossflow

The flow characteristics of liquid jets issuing from elliptical and circular injectors into an air crossflow were experimentally investigated. Two elliptical injectors with different aspect ratios and a circular injector as the reference case with the same crosssectional area were employed. The major axis of the elliptical nozzles was aligned parallel and perpendicular to the air crossflow direction. The liquid jet was visualized using shadowgraph technique and a high speed camera was used to record the instantaneous status of the jets. The results revealed that some characteristics of injected liquid jets into the air crossflow such as penetration depth and the trajectory of liquid jet were affected by changing the nozzle exit shape. Based on the obtained results elliptical liquid jets because of the lower stability than circular jet, break up sooner and penetrate lower into the air crossflow. As the normalized breakup height of circular jet is obtained 29.5 but the normalized breakup height of elliptic jet with the aspect ratio of 3 and when its major axis was perpendicular to the crossflow direction, is obtained 21.53. In this study two different breakup regimes were observed, column breakup and bag breakup regimes.