球形液滴蒸發(fā)的對(duì)流傳熱數(shù)值模擬.pdf

1、球形燃料液滴的蒸發(fā)過程是各類熱機(jī)燃燒室內(nèi)燃料燃燒過程的重要階段，直接影響設(shè)備運(yùn)行的可靠性與技術(shù)性能。目前，在對(duì)液滴蒸發(fā)數(shù)值模擬時(shí)，都是假設(shè)液滴表面對(duì)流換熱系數(shù)均勻，然后通過實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式求得，由于實(shí)際流動(dòng)場(chǎng)的復(fù)雜性，液滴表面特性并不是均勻，因此了解液滴表面的局部蒸發(fā)特性，各種實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式計(jì)算所得努塞爾數(shù)與根據(jù)實(shí)際流動(dòng)場(chǎng)中傳熱傳質(zhì)特性計(jì)算而得努塞爾數(shù)之間的差別，對(duì)于更進(jìn)一步了解流動(dòng)場(chǎng)中液滴蒸發(fā)作用都有很大的意義。
　　本文首先通過商業(yè)軟件

2、FLUENT以及其自帶自定義函數(shù)(UDF)，對(duì)等溫液滴平衡蒸發(fā)模型進(jìn)行等效，建立了不考慮半徑變化的變物性等溫液滴平衡蒸發(fā)的整場(chǎng)數(shù)值模擬計(jì)算模型。在上述模型的基礎(chǔ)上分析并總結(jié)了以下內(nèi)容：
　　1.對(duì)低雷諾數(shù)小粒徑條件下的正葵烷液滴蒸發(fā)過程進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了液滴表面的蒸發(fā)流動(dòng)(斯蒂芬流)以及局部換熱(局部奴塞爾數(shù))特性。數(shù)值計(jì)算結(jié)果表明，在考慮液滴表面?zhèn)髻|(zhì)的情況下，對(duì)于相同的液滴溫度，相同的來流雷諾數(shù)而言，粒徑不等的液滴，表面無量綱

3、斯蒂芬流和液滴表面相應(yīng)位置的局部努賽爾數(shù)未必相等，這與來流沖擊表面無傳質(zhì)硬球規(guī)律不一致?？偨Y(jié)了液滴蒸發(fā)過程中影響液滴表面斯蒂芬流分布的因素。
　　2.將不同條件下的液滴平均奴塞爾數(shù)，與用液滴蒸發(fā)計(jì)算中常用到的五個(gè)實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式計(jì)算所得經(jīng)驗(yàn)奴塞爾數(shù)進(jìn)行了比較，計(jì)算出兩者的相對(duì)誤差，分析了產(chǎn)生誤差的部分原因。
　　考慮到等溫平衡液滴整場(chǎng)數(shù)值模型的局限性，本文還建立了液滴內(nèi)部流動(dòng)場(chǎng)數(shù)值計(jì)算模型，并且編制和調(diào)試了相應(yīng)計(jì)算程序，為下一步建