An experimental and numerical investigation of spray atomization in liquid-propellant rocket engines
Sıvı yakıtlı roket motorlarında püskürtücü atomizasyonunun deneysel ve sayısal araştırması
- Tez No: 696116
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HARİKA SENEM KAHVECİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 316
Özet
Sıvı yakıtlı roket motorları çeşitli uçuş görevlerinde sıklıkla kullanıldığı için, bu motorların verimini ve kararlığını artırmak önemli hale gelmiştir. Yanma odasında verimli bir yanmanın sağlanması için püskürtücünün dikkatle tasarlanması ve iyi karakterize edilmesi gerekmektedir. Çarpışan jet tipi püskürtücüler çeşitli sistemlerde kullanılmasına rağmen, önceki çalışmalar çoğunlukla eşlenik dubletlerin karakterizasyonuna odaklanmıştır; bu yüzden diğer tip çarpışan püskürtücülerin atomizasyonunun anlaşılması için yeterli bilgi halen bulunmamaktadır. Bu çalışmada, çarpışan püskürtücü olan triplet ve pentad tipi püskürtücüler deneysel ve sayısal yöntemlerle incelenmiştir. Sprey dağılımı, hız ve damlacık istatistiklerini etkileyen değişkenler incelenmiş ve iki tip püskürtücüden oluşan püskürtücü grubu mekanik paternatör, PDA ve hızlı kamera ile test edilmiştir. Bazı değişkenlerin triplet püskürtücülerden elde edilen sonuçları iyileştirirken, pentad püskürtücülerden elde edilen sonuçları ya kötüleştirdiği ya da pek etkilemediği görülmüştür. Nümerik sonuçlar için, AMR metodu eşliğinde CLSVOF tekniği kullanılarak dublet, triplet ve pentad püskürtücülerin sprey karakteristiklerinin benzetimi yapılmıştır. Sonuçlar, bu sayısal yöntemin deneysel veriye göre kabul edilebilir bir doğruluk seviyesinde sonuç verecek şekilde bu tip püskürtücülerin performansının incelenmesinde kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Since the liquid rocket engines have been widely used in various flight applications, improving the efficiency and stability of those engines have become important. To achieve efficient combustion in the chamber, the injector must be carefully designed and characterized well. Although impinging jet injectors are widely used in several systems, the previous researches focused on mainly the characterization of like-doublets, thus, there is still a lack of understanding on the atomization of the other types of impinging injectors. In this study, triplet and pentad type of impinging injectors are examined both experimentally and numerically. Parameters that affect the spray distribution, velocity and droplet statistics are analyzed and a group of injectors for both injector elements are tested with a mechanical patternator, a PDA, and a high-speed camera. It is seen that while some parameters enhance the results obtained by triplet injectors, they either deteriorate the results obtained by pentad injectors or do not have an obvious effect. For numerical results, a CLSVOF technique with the AMR method is used to simulate the spray characteristics of doublet, triplet and pentad injectors. Results indicate that this numerical method can be used to analyze the performance of these injectors with a reasonable accuracy compared to experimental data.
Benzer Tezler
- Numerical investigation of flash-boiling gasoline direct injection sprays
Kaynayan benzinli doğrudan enjeksiyonlu spreylerin sayısal olarak incelenmesi
ORHAN ORAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT BARIŞIK
DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN ÇELİK
- Experimental and numerical investigation of single and multiple droplet interactions with high-temperature surfaces
Yüksek sıcaklığa sahip yüzeylerde tek ve çoklu damlacık etkileşimlerinin deneysel ve sayısal incelenmesi
AHMET GÜLTEKİN
Doktora
İngilizce
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Fotovoltaik sistemlerde aseton-su ikili karışımla sprey soğutmanın deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of spray cooling with binary mixture in photovoltaic systems aseton-water
ADEM KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YAKUT
- Experimental and numerical investigation of coaxial pressure swirl injectors
Eş merkezli basınçlı girdap enjektörlerin deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
ONUR BARAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF ÖZYÖRÜK
- Fotovoltaik sistemlerin ikili karışım sprey ile soğutulmasının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of photovoltaic systems cooling with binary mixture spray
FURKAN EGE
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
EnerjiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KENAN YAKUT