二甲醚閃急沸騰液滴破碎過程數(shù)值研究.pdf

1、在閃急沸騰噴霧中，氣泡的形成、生長及其破碎對燃油液滴的霧化過程有重要影響。為深入研究閃急沸騰噴霧的機(jī)理，本文對過熱燃油閃急沸騰噴霧中的氣泡生長和液滴破碎過程進(jìn)行了深入的理論研究和數(shù)值模擬。
　　 本文在一維氣泡生長模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)氣泡表面熱邊界層處溫度分布的定性分析，構(gòu)建了一個簡化的氣泡生長模型。并分別利用過熱水中氣泡生長的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和二甲醚(DME)一維氣泡生長模型的計算數(shù)據(jù)對簡化模型的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，簡化氣泡生長

2、模型不僅保持了一維氣泡生長模型的精度，還使計算成本大大降低。利用該模型對過熱條件下二甲醚氣泡的生長過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，重點(diǎn)研究了物性參數(shù)和系統(tǒng)的初始狀態(tài)對二甲醚氣泡生長過程的影響，研究表明，根據(jù)氣泡生長的加速度曲線，可將二甲醚氣泡的生長過程分為表面張力控制階段、過渡階段和傳熱控制階段。在表面張力控制階段，氣泡的生長主要受表面張力的影響，在傳熱控制階段，氣泡的生長主要受熱擴(kuò)散系數(shù)的影響，而在過渡階段，氣泡生長則同時受表面張力和熱擴(kuò)散系數(shù)的

3、影響。
　　 為研究閃急沸騰條件下，氣泡的形成和生長對液滴破碎過程的影響，本文建立了氣泡/液滴系統(tǒng)。根據(jù)氣泡/液滴系統(tǒng)中的相對運(yùn)動，將氣泡/液滴系統(tǒng)的破碎歸功于氣動不穩(wěn)定性和氣泡的不穩(wěn)定生長，在不考慮這兩種破碎模式的耦合效應(yīng)的前提下分別建立了這兩種破碎方式的數(shù)學(xué)模型。為研究氣泡/液滴系統(tǒng)的氣動破碎過程，對原始的TAB模型進(jìn)行了修正，結(jié)果表明，在氣動力導(dǎo)致的破碎中，氣泡的存在使得系統(tǒng)的不穩(wěn)定性增強(qiáng)，氣泡的體積分?jǐn)?shù)越大，系統(tǒng)的形變越