單液滴蒸發(fā)的壓力效應(yīng)與熱環(huán)境影響研究.pdf

1、在液體燃料的燃燒過(guò)程中，燃料液滴的蒸發(fā)是關(guān)鍵的一環(huán)。大量的試驗(yàn)研究表明，液體燃料的燃燒通常是擴(kuò)散燃燒，燃燒速度快，蒸發(fā)速度慢，燃料液滴的蒸發(fā)速率對(duì)燃燒過(guò)程及相關(guān)設(shè)備的性能都有重要影響，因此，對(duì)液滴蒸發(fā)特性的研究具有十分重要的意義。 液滴蒸發(fā)是集傳熱、傳質(zhì)與氣體流動(dòng)于一體的耦合現(xiàn)象，影響因素多，特性規(guī)律復(fù)雜。數(shù)十年來(lái)，一些學(xué)者對(duì)液滴的蒸發(fā)模型與蒸發(fā)特性進(jìn)行了研究，但由于問(wèn)題的復(fù)雜性，仍有許多問(wèn)題尚需進(jìn)一步研究。 本文在前人

2、研究基礎(chǔ)上，以烷烴類單液滴為研究對(duì)象，通過(guò)數(shù)值模擬，對(duì)蒸發(fā)模型與特性規(guī)律進(jìn)行了研究。主要包括：(1)基于等溫液滴蒸發(fā)模型，在考慮氣液相物性參數(shù)隨熱環(huán)境與壓力變化的條件下，編制了對(duì)流環(huán)境中等溫液滴蒸發(fā)的數(shù)值模擬程序。在驗(yàn)證計(jì)算方法與程序可靠性基礎(chǔ)上，通過(guò)模擬計(jì)算，分析了環(huán)境壓力與熱環(huán)境對(duì)液滴蒸發(fā)的影響，得出了幾種不同對(duì)流條件下等溫液滴蒸發(fā)的壓力效應(yīng)轉(zhuǎn)捩溫度區(qū)間。(2)在考慮了氣液相物性參數(shù)隨熱環(huán)境與壓力變化條件下，建立了對(duì)流環(huán)境中一維非等

3、溫液滴的瞬態(tài)蒸發(fā)模型，編制了數(shù)值計(jì)算程序。在可靠性分析驗(yàn)證的基礎(chǔ)上，通過(guò)模擬計(jì)算，分析了非等溫液滴蒸發(fā)時(shí)的環(huán)境壓力、溫度效應(yīng)及轉(zhuǎn)捩溫度區(qū)間，并與等溫液滴蒸發(fā)進(jìn)行了比較。(3)在非等溫液滴蒸發(fā)研究基礎(chǔ)上，建立了考慮輻射換熱的一維瞬態(tài)蒸發(fā)模型，初步分析了液滴蒸發(fā)過(guò)程中的熱輻射效應(yīng)。 通過(guò)研究，對(duì)于不同條件下的單液滴蒸發(fā)，獲得了環(huán)境壓力、環(huán)境溫度、對(duì)流強(qiáng)度及熱輻射對(duì)液滴蒸發(fā)的定量影響，分析了瞬態(tài)加熱階段液滴內(nèi)導(dǎo)熱與膨脹特性，得出了一些