بخار ضمن انبساط سریع در شیپوره های گذر صوتی، گاه شرایط فوق سرد را احراز می نماید. در این حالت تعادل ترمودینامیکی برقرار نبوده و دمای بخار از دمای اشباع در فشار حاکم کمتر می شود. بخار فوق سرد مستعد جوانه زایی و چگالش است که بصورت آنی و توسط چگالش ناگهانی صورت می گیرد. بدین ترتیب، با تشکیل قطرات و کاهش انرژی گیبز شرایط تعادلی برقرار و جریان دوفازی حاصل می شود. برای حل دوبعدی این جریان معادلات حاکم بر تشکیل فاز مایع شامل معادله جوانه زایی کلاسیک با اصلاح غیرهمدما-کورتنی به همراه معادلات رشد قطره با معادلات ناویر استوکس، ترکیب و به روش تایم مارچینگ جیمسون مبتنی بر حجم کنترلی و با استفاده از مدل توربولانسی بالدوین-لوماکس، شبیه سازی شده است. جهت بررسی اعتبار روش به کار رفته، توزیع فشار و نیز شعاع قطرات درانتهای شیپوره با نتایج تجربی مور و همکارانش مقایسه شده است. با احراز اعتبار روش اتخاذ شده، در این تحقیق، پاشش قطرات آب به داخل جریان بخار در گلوگاه شیپوره به منظور کنترل شدت و موقعیت چگالش ناگهانی بصورت تئوری مورد بررسی قرار گرفته که در نتیجه کاهش شدت چگالش ناگهانی ( شوک چگالش) را به بار آورده است. از آنجایی که شوک مذکور عامل تلفات آئرودینامیکی و ترمودینامیکی می باشد. این ایده می تواند در بهبود عملکرد نازلهای بخار موثر واقع شود.

کلمات کلیدی