本文基于多尺度液滴撞壁形態(tài)提出了新的考慮了不同飛濺狀態(tài)的撞壁模型。結合容彈實驗研究了近壁區(qū)域噴霧撞壁后火焰發(fā)展過程,對影響近壁區(qū)燃燒過程及碳煙生成規(guī)律的邊界溫度進行了探討。結果表明,環(huán)境溫度和壁面溫度對噴霧撞壁后的液膜沉積量以及后續(xù)的燃燒過程影響顯著。碳煙產(chǎn)生峰值直接和壁面燃油沉積量呈正相關,而較高的近壁區(qū)域溫度可加速燃油蒸發(fā)并減少燃油沉積量。燃油沉積量的不同,其火焰發(fā)展形式不同:當沉積燃油較少時,近壁混合氣形成較快,從而維持了穩(wěn)定的燃燒過程;而當沉積燃油較多時,近壁區(qū)域的燃燒呈現(xiàn)不穩(wěn)定的池火過程。隨著環(huán)境溫度和壁溫的增加,油膜燃燒時刻提前并形成可燃混合氣,從而加速了碳煙的生成和氧化。 

【文章來源】：工程熱物理學報. 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖１液滴飛濉模式??Ｆｉｇ．?１?Ｄｉａｇｒａｍｓ?ｏｆ?ｓｐｌａｓｈ??液滴發(fā)生冠狀飛濺的質(zhì)量守恒方程為：??

覃文等：噴霧撞壁后近壁區(qū)域火焰發(fā)展及碳煙生成研究??１２４９??０．０１５??０．０１０??０．００５??生較小的二次液滴。而當液滴沖擊低溫甚至常溫壁??面時，則會形成相對大而寬的二次液滴分布，如圖３??所示。??＇〇〇０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０??二次液滴飛濺角度??圖２冠狀飛濺二次液滴飛濺角度??Ｆｉｇ．?２?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｐｌａｓｈ?ａｎｇｌｅ?ｆｏｒ?ｃｏｒｏｎａ?ｓｐｌａｓｈ??飛濺二次液滴的尺寸分布和邊界溫度相關，往??往較髙的壁面溫度會加速撞壁液滴的破碎，從而產(chǎn)??飛派的能量守恒方程為??＾ｄｉｓｓ??＋?？￡＂〇■＋?五ｋｓ?＋??⑷??其中，為液滴入射總能量，包括入射動能和表面??能（如式（５）所示），發(fā)生冠狀破碎后液滴的能量分別??被四部分所吸收，分別為液滴沖擊能量耗散，液冠??能量（主要表現(xiàn)為表面能），二次液滴動能和二次液??滴表面能。相比冠狀飛濺，快速鋪展飛派模式中能??量守恒方程無液冠能量，因而發(fā)生破碎后能量除了??耗散部分，其余均被二次液滴所帶走。??Ｅ〇??—ｎｐｄｌｕｌ?＋１??（５）??在考慮液滴撞壁過程中時，我們對？發(fā)生破碎后??形成液膜形狀進行了簡化，如將液冠簡化為圓臺狀，??將沉積液膜簡化為圓形。同時將整個液滴作為一個??相對獨立的體系進行建模，液膜和液滴在沖擊前后??發(fā)生動量和能量交換，但不作為液滴飛濺的能量源，??即不考慮液滴沖擊時刻液膜的波動狀態(tài)。??１．２二次液滴分布??由于冠狀飛派和快速鋪展飛濺在形態(tài)上的差異，??其二次液滴產(chǎn)生也有所區(qū)別。本文中以０／１＝０．００４４６??為兩種飛濺形態(tài)的判別

覃文等：噴霧撞壁后近壁區(qū)域火焰發(fā)展及碳煙生成研究??１２４９??０．０１５??０．０１０??０．００５??生較小的二次液滴。而當液滴沖擊低溫甚至常溫壁??面時，則會形成相對大而寬的二次液滴分布，如圖３??所示。??＇〇〇０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０??二次液滴飛濺角度??圖２冠狀飛濺二次液滴飛濺角度??Ｆｉｇ．?２?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｐｌａｓｈ?ａｎｇｌｅ?ｆｏｒ?ｃｏｒｏｎａ?ｓｐｌａｓｈ??飛濺二次液滴的尺寸分布和邊界溫度相關，往??往較髙的壁面溫度會加速撞壁液滴的破碎，從而產(chǎn)??飛派的能量守恒方程為??＾ｄｉｓｓ??＋?？￡＂〇■＋?五ｋｓ?＋??⑷??其中，為液滴入射總能量，包括入射動能和表面??能（如式（５）所示），發(fā)生冠狀破碎后液滴的能量分別??被四部分所吸收，分別為液滴沖擊能量耗散，液冠??能量（主要表現(xiàn)為表面能），二次液滴動能和二次液??滴表面能。相比冠狀飛濺，快速鋪展飛派模式中能??量守恒方程無液冠能量，因而發(fā)生破碎后能量除了??耗散部分，其余均被二次液滴所帶走。??Ｅ〇??—ｎｐｄｌｕｌ?＋１??（５）??在考慮液滴撞壁過程中時，我們對？發(fā)生破碎后??形成液膜形狀進行了簡化，如將液冠簡化為圓臺狀，??將沉積液膜簡化為圓形。同時將整個液滴作為一個??相對獨立的體系進行建模，液膜和液滴在沖擊前后??發(fā)生動量和能量交換，但不作為液滴飛濺的能量源，??即不考慮液滴沖擊時刻液膜的波動狀態(tài)。??１．２二次液滴分布??由于冠狀飛派和快速鋪展飛濺在形態(tài)上的差異，??其二次液滴產(chǎn)生也有所區(qū)別。本文中以０／１＝０．００４４６??為兩種飛濺形態(tài)的判別


本文編號：3461565