مطالعه ناپایداری ورقه حلقوی مایع خارج‌شونده از اتمایزر مایع هوادهی‌شده در نسبت‌های هوادهی بالا

در بسیاری از اتمایزرها شکست ورقه حلقوی مایع خروجی از اتمایزر مسئول تشکیل افشانه و تعیین مشخصه‌های افشانه حاصل است. مقاله حاضر به مطالعه ناپایداری ورقه حلقوی مایع خروجی از اتمایزر مایع هوادهی شده، به‌منظور درک بهتر فرایند شکست اولیه در این نوع اتمایزر، در نسبت های دبی جرمی گاز به مایع بالا پرداخته است. بدین منظور معادله پراکندگی به‌دست آمده از تحلیل پایداری خطی سه بعدی، برای شرایط جریانی ورقه حلقوی مایع خارج شونده از اتمایزر مایع هوادهی شده در دبی مایع 38/0 لیتر بر دقیقه و نسبت های هوادهی بالای 1/24 درصد و 1/84 درصد، حل شده است. نتایج حل نشان دادند که، در نسبت های هوادهی مورد بررسی، مدهای اغتشاشی متقارن محوری شبه سینوسی مدهای اغتشاشی غالب در شکست ورقه حلقوی مایع خروجی از این نوع اتمایزر هستند. علاوه بر این، مشاهده شد که با افزایش نسبت هوادهی، شکست ورقه مایع در طول موج های کوتا ه تری رخ خواهد داد. هم چنین نتایج مربوط به بررسی اثر لزفواره روی ناپایداری ورقه حلقوی مایع نشان دادند که لزفواره مایع تا حدی اثر پایدارکنندگی داشته و غیرلزج فرض کردن مایع در نسبت های هوادهی بالا می تواند باعث ایجاد خطا در محاسبات مربوط به پایداری ورقه حلقوی و طول شکست مربوط به آن شود.

Study of the instability of the annular liquid sheet exiting from the effervescent atomizer at high aeration ratios

In many atomizers, the breakup of the annular liquid sheet exiting from the atomizer is responsible for the formation of the spray and the determination of the spray characteristics. This paper studies the instability of the annular liquid sheet exiting from the effervescent atomizer at high gas to liquid mass flow ratios, in order to better understand the primary breakup process in this type of atomizer. Therefore, the dispersion equation obtained from the 3D linear stability analysis has been solved for the flow conditions of the annular liquid sheet exiting from the effervescent atomizer at 0.38 L/min liquid flow rate and high aeration ratios of 1.24% and 1.84%. The results showed that in the aerated ratios studied, the axisymmetric parasinusoidal perturbation modes are the predominant in the breakup of the annular liquid sheet. In addition, it was observed that with increasing aeration ratio, the liquid sheet will breakup at shorter wave lengths. Also, the results of the study of the effect of viscosity on the instability of the annular liquid sheet showed that the viscosity of the liquid has some stabilizing effects and nonviscose assumption of the liquid at high aeration ratios can cause errors in calculations of the stability of the annular sheet breakup and the breakup length.