يستغل القاذف زخمَ مائعٍ محرِّك عالي الضغط ليستجرّ مائعًا ثانيًا. وهو موثوق لخلوّه من الأجزاء المتحركة، ويُستخدم في توليد الخلاء، وفي التبريد بالبخار، وفي إعادة تدوير خلايا الوقود، وفي المزج في التهوية.
التشغيل الحرج ودون الحرج
منحنى القاذف ليس خطيًا:
النظام الحرج (المختنق). ما دام الضغط الخلفي دون عتبة معيّنة يكون معدل التدفق المستجرّ مستقلًا عنه. إذ يبلغ الجريان الثانوي سرعة الصوت في حجرة المزج فيختنق. والتشغيل عندئذٍ مستقر.
النظام دون الحرج. إذا تجاوز الضغط الخلفي العتبة هبط التدفق المستجرّ سريعًا، وبعد نقطة معيّنة ينعكس اتجاه الجريان. وهذا انتقال مفاجئ لا تدريجي.
وغاية التصميم إبقاء نقطة التشغيل داخل النظام الحرج بهامش معقول عن العتبة.
متطلبات النمذجة
الحل القابل للانضغاط إلزامي. تنشأ حالة صوتية عند الحنجرة؛ والنموذج غير القابل للانضغاط لا يرى الاختناق ويبالغ في تقدير التدفق المستجرّ. انظر ملاحظة الجريان القابل للانضغاط.
يجب حلّ بنية الصدمات. تتكوّن سلسلة من الموجات الصدمية في حجرة المزج والناشر، وموضعها يحدد عتبة الضغط الخلفي. فيجب أن تكون الشبكة دقيقة هناك.
المزج الاضطرابي هو الحاكم. أداء القاذف يتوقف على جودة امتزاج التيارين. ودقةُ حلّ طبقة المزج تدخل في النتيجة مباشرة، واختيار نموذج الاضطراب يُحدث هنا فرقًا واضحًا. انظر ملاحظة نموذج الاضطراب.
الحساسية الهندسية
الموضع المحوري لمخرج الفوهة بالنسبة إلى حجرة المزج يغيّر الأداء تغييرًا واضحًا بإزاحة بضعة ملّيمترات. ولهذا يُعدّ القاذف من أنسب المكوّنات للاستمثال البارامتري — ومن أقلّها ملاءمةً للتجريب اليدوي.
المراجع
- Ferziger, J. H., Perić, M. & Street, R. L. (2020). Computational Methods for Fluid Dynamics, 4th ed. Springer. DOI: 10.1007/978-3-319-99693-6
- Fay, J. A. & Riddell, F. R. (1958). Theory of stagnation point heat transfer in dissociated air. Journal of the Aerospace Sciences, 25(2), 73–85. DOI: 10.2514/8.7517