در این پایان نامه به ارائه نتایج طراحی عددی یک اجکتور هوا پرداخته می شود و با به خدمت گرفتن روش CFD رفتار سیال در اجکتور مذکور مورد بررسی قرار گرفته شده و اثر میزان فشار ورودی ثانویه به ازای دبی جرمی ورودی اولیه ثابت و پس فشار ثابت بررسی شده است، هندسه مورد استفاده در این پژوهش مطابق با کار کومار و همکاران [۳۴] در نظر گرفته شده است که تاکنون در شبیه سازی های عددی مورد بررسی قرار نگرفته است.
۳-۳ طراحی تحلیلی
اهمیت استفاده از حل تحلیلی در اجکتورها دستیابی به یک طرح اولیه (و نه لزوماً دقیق و بهینه) می­باشد در حال حاضر برای طراحی اجکتور دو روش وجود دارد. یکی استفاده از داده های تجربی ارائه شده توسط پاور [۳۵] و دیگری استفاده از روش تحلیلی. یکی از اولین تحقیقات بر روی اجکتورها توسط کینن و همکارانش [۳۶] انجام شده است. در این کار تحلیل تئوری یک اجکتور هوایی با ناحیه اختلاط ثابت بدون استفاده از دیفیوزر مورد بررسی قرار گرفته است. آنها در ابتدا تئوری جریان یک بعدی را براساس دینامیک جریان گاز ایده آل با بهره گرفتن از اصول بقای جرم، تکانه و انرژی توسعه داده اند. در این تئوری جریان های اولیه و ثانویه را گاز کامل درنظر گرفته فرایند اجکتور را آیزنتروپیک فرض می نماید. راندمان های آیزنتروپیک در نازل اولیه، ناحیه ی اختلاط و فرایند پخش به گونه ای است که نتایج تحلیلی بهترین تطابق را با نتایج آزمایشگاهی داشته باشند. با ادامه تحقیق در اجکتورها استفاده از محفظه اختلاط فشار ثابت و دیفیوزر گسترش یافت. یکی دیگر از کارهای تحلیلی بر روی اجکتور، روش تحلیلی ارائه شده توسط ال دسوکی و همکارانش [۳۷] می باشد.

فصل چهارم
معادلات حاکم و روش حل
۴-۱ معادلات حاکم
مدل عددی اجکتور شبیه سازی شده با بهره گرفتن از مجموعه نرم افزار تجاری گمبیت ۲٫۳برای تولید شبکه حل و بسته نرم افزاری فلوئنت ۶٫۳٫۲۶ مدل شده است و معادلات بنیادی با بهره گرفتن از کد این برنامه در یک میدان دو بعدی تراکم پذیر و توربولانس حل گردیده­اند[۳۸] .
در شکل ۴-۱ نمایی از یک اجکتور مافوق صوت نشان داده شده است. در این شکل سیال اولیه فشار بالا (P) در نازل اولیه شتاب گرفته و سرعت آن به مافوق صوت می رسد، در این حالت گاز منبسط شده و در خروج (موقعیت ۱) فشار آن کاهش می یابد.

این ناحیه کم فشار جریان ثانویه را (S) به درون محفظه اختلاط مکش می کند. جریان اولیه خروجی از نازل و جریان ثانویه مکش شده با یکدیگر مخلوط و در انتهای ناحیه اختلاط (موقعیت ۳)، سرعت جریان مافوق صوت است، در این حالت یک شوک عمودی موجب ایجاد اثرات تراکمی شده و سرعت جریان را به مادون­صوت کاهش می دهد. این افزایش فشار با عبور از دیفیوزر تقویت می شود.
معمولاً عملکرد اجکتور با مولفه نسبت مکش (ω) به صورت نسبت نرخ جرمی ثانویه () به اولیه () بیان می گردد و در فصل اول هم تعریف آن آورده شد:

در تحقیق حاضر از مدل کومار و همکاران [۳۴]، استفاده شده است. معادلات مورد استفاده در تحقیقات کومار و همکاران [۳۴] برای فرایند جریان پایا به شرح زیر است:
فرم دیفرانسیلی معادله پیوستگی:

فرم دیفرانسیلی معادله تکانه:

فرم دیفرانسیلی معادله انرژی برای فرایند آدیاباتیک: