تاثیر ارتفاع رمپ بر مشخصات مخلوط سوخت و هوا در حوزه جریان پاشش متقاطع دوتایی در جریان هوای عبوری مافوق صوت

به دلیل سرعت بالای هوای درون محفظه احتراق موتورهای اسکرمجت، آمیختگی مناسب سوخت و هوا در محفظه احتراق یکی از چالش ها و موارد کلیدی در طراحی و بررسی این گونه موتورها است. جهت بهبود آمیختگی سوخت و هوا در جریان‌های مافوق صوت از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود که از جمله می‌توان به تعبیه یک رمپ در بالادست مجرای پاشش اشاره نمود. در کار حاضر تاثیر ارتفاع رمپ بر حوزه جریان پاشش متقاطع دوتایی جت‌ هیدروژن در جریان هوای عبوری مافوق صوت به صورت عددی بررسی شده است و تاثیر ارتفاع رمپ بر پارامترهایی از قبیل راندمان آمیختگی، نسبت آمیختگی موثر و تلفات فشار سکون بررسی شده است. شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از حل معادلات سه بعدی ناویر-استوکس رینولدز-متوسط همراه با مدل آشفتگی دو-معادله‌ای k-ω sst صورت پذیرفته‌اند. در ابتدا صحّه‌گذاری نتایج حل عددی با داده‌‌های تجربی صورت پذیرفته است که مقایسه نتایج حل عددی با داده‌های تجربی نشان دهنده تطابق خوب آنها با یکدیگر می‌باشد. سپس تاثیر حضور رمپ در بالادست مجرای پاشش برای چند رمپ با ارتفاع‌های مختلف به صورت عددی بررسی شده است.

effect of ramp height on fuel-air mixing characteristics for dual transverse injection behind the ramp in supersonic air crossflow

due to the high speed of the air inside the combustion chamber of scramjet engines, the proper mixing of fuel and air in the combustion chamber is one of the challenges and key issues in the design and analysisof such engines. to improve the mixing, various methods are used,including the implementation of a ramp ahead of the injection port. in the present work, the effect of ramp height on the area of double hydrogen jetcross-jet flow in supersonic airflow has been investigated numerically andthe effect of ramp height on parameters such as mixing efficiency, effective mixing area ratio and stagnation pressure losses has been investigated. numerical simulations have been performed using thesolution of the three-dimensional reynolds-averaged navier-stokesequations with the two-equation turbulence model k-ω sst. initially, the results of numerical solution were validated with the experimental data,which comparison of numerical solution results with experimental data shows their good agreement with each other. then, the effect of the presence of a ramp upstream of the injection port is numerically investigated for several ramps with different heights.