基于可压缩双流体模型对射流破碎的研究

发布时间：2024-05-07 00:48

　　在OpenFOAM框架下,基于可压缩双流体模型,应用界面压缩法捕捉气液界面,采用大涡模型处理高速射流中的湍流流动,验证了文献中锥形喷嘴的质量流量和喷雾动量通量实验数据,数值结果和实验数据吻合较好,并在此基础上对射流破碎的机理进行了分析.为分析喷嘴几何结构对破碎的影响,修改ECN spray D喷嘴的出口直径,得到圆柱形喷嘴,结果发现圆柱形喷嘴的液柱破碎较弱,液核长度较长,因此喷嘴具有一定的锥度可以促进喷嘴出口的射流破碎.

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【部分图文】：

为分析射流破碎机理，并探讨喷嘴几何结构对破碎的影响，根据ECN(EngineCombustionNetwork)提供的共轨燃油喷油器的锥形喷嘴“SprayD”和修改喷嘴出口直径后为圆柱形喷嘴的“SprayD2”建立三维喷嘴模型，这里仅给出锥形“SprayD”喷嘴的几何结....

大涡模型对大尺度涡进行直接求解，所以能够更精确地捕捉湍流结构，因此大涡模拟的有效性取决于能够解析湍流的比例．Pope[14]指出当解析动能达到总动能的80%时可以认为大涡模拟是有效的．经过检验，本文所提及的算例均能达到要求，以喷射压力50MPa、背压12MPa为例，解析动能占....

本文验证锥形喷嘴的3个实验工况，喷射压力和环境压力分别为(50MPa,6MPa)、(50MPa,12MPa)和(100MPa,12MPa)．质量流量和喷雾动量通量的数值结果与实验结果的对比如图3所示，质量流量的数值结果比实验结果略低，这可能是计算误差、实验测量误差和工....

本节和第3.4节所分析的射流破碎计算条件均是(100MPa,12MPa)．图4呈现了射流破碎随时间的演化过程，启喷后，压力室和喷嘴内压力迅速升高，燃油开始加速喷入喷雾场内形成射流，由于燃油脱离了喷嘴壁面的束缚，同时射流头部受到静止空气的阻力，燃油的径向速度增加，产生径向膨胀，....

本文编号：3966584