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上，根據氣泡表面熱邊界層處溫度分布的定性分析，構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驗數(shù)據和二甲醚(DME)一維氣泡生長模型的計算數(shù)據對簡化模型的有效性進行了驗證，結果表明，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行了數(shù)值模擬，重點研究了物性參數(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)。根據氣泡/液滴系統(tǒng)中的相對運動，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的前提下分別建立了這兩種破碎方式的數(shù)學模型。為研究氣泡/液滴系統(tǒng)的氣動破碎過程，對原始的TAB模型進行了修正，結果表明，在氣動力導致的破碎中，氣泡的存在使得系統(tǒng)的不穩(wěn)定性增強，氣泡的體積分數(shù)越大，系統(tǒng)的形變越