بررسی عددی اثرات کاهش لحظه ای سطح مقطع یک دیفیوزر خروجی گاز مافوق صوت

تحقیق پیش رو به منظور بررسی تاثیر رسوب گرفتگی در عملکرد دیفیوزر مافوق صوت تست استند خلاء انجام شده است. گرفتگی مجرا با رسوب اکسید آلومینیوم به صورت تنگ شدن تدریجی و وابسته به زمان در شبیه سازی عددی لحاظ شده است. در شرایط اولیه، جریان مافوق صوت در نازل و دیفیوزر برقرار است. با گذشت زمان، سطح مقطع دیفیوزر با استفاده از روش شبکه ی متحرک کاهش داده می شود. در تحلیل عددی جریان تراکم پذیر به صورت دوبعدی و تقارن محوری است و از مدل آشفتگی انتقال تنش برشی k-ωبرای حل میدان جریان استفاده شده است. تنگ شدگی مجرا (n) برابر با نسبت قطر لحظه ای گلوگاه ثانویه دیفیوزر به قطر اولیه ی آن تعریف شده است. بررسی ها نشان می دهد که با تغییر پارامتر n از مقدار 1 تا 75/0، جدایش جریان از روی دیواره دیفیوزر به تعویق می افتد و با کاهش افت فشار کل، بازده بازیابی فشار استاتیک جریان توسط دیفیوزر افزایش می یابد. با افزایش میزان تنگ شدن مجرا از 75/0n= تا 64/0n= در اثر خفگی جریان در گلوگاه ثانویه، موقعیت و ساختار امواج ضربه ای جریان در دیفیوزر دچار تغییرات اساسی شده و جدایش جریان در نزدیکی ورودی دیفیوزر و یا در داخل نازل رخ می دهد. در این شرایط، دیفیوزر از حالت راه اندازی خارج شده و محفظه ی تست از شرایط خلاء خارج می شود.