在內(nèi)燃機熱力循環(huán)中,燃燒過程是最為重要的過程之一,而燃燒過程的關(guān)鍵就在于燃油射流的破碎霧化過程。目前,壓力旋流噴嘴已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于缸內(nèi)直噴發(fā)動機中,因此對于壓力旋流噴嘴所產(chǎn)生的圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流的研究十分重要。論文以圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流為研究對象,開展了對其形態(tài)變化和破碎過程的研究;分析了圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流的表面波結(jié)構(gòu)并對其影響因素進行了研究;對圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流的氣液相互作用進行了研究。研究工作對于圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流認識的深化和完善具有重要意義,研究成果可以為燃油射流更充分的破碎霧化提供理論依據(jù)。本文首先以大渦模擬方法為基礎(chǔ),選取了適當?shù)膩喚W(wǎng)格模型,使用CLSVOF方法對氣液相界面進行追蹤重構(gòu),建立了圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流的仿真模型,將數(shù)值模擬結(jié)果與文獻中實驗的結(jié)果進行對比,驗證了模型的準確性。對圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流的發(fā)展過程進行了數(shù)值模擬。定義了圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流的特征參數(shù),分析了圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流從啟噴階段到充分發(fā)展階段形態(tài)的演變過程;對圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流的一次破碎過程及二次破碎過程進行了研究,給出了液膜破碎以及液絲破碎的規(guī)律和機理;給出了噴射參數(shù)及物性參數(shù)對圓環(huán)旋轉(zhuǎn)... 

【文章來源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

圖１－２燃燒室中溫度場的瞬態(tài)分布??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｆｉｅｌｄ?ｉｎ?ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ?ｃｈａｍｂｅｒ??

發(fā)現(xiàn)霧化模型中的假設(shè)發(fā)生微小改變時，對于液滴蒸發(fā)速率具有重大影響。在模擬??計算中，需要設(shè)置液體的熱力學(xué)特性并且選用適合的液滴霧化模型，這直接影響燃??燒區(qū)域的平均氣體溫度以及排放等級。燃燒室中瞬時的溫度分布如圖１－２所示。??Ｗｊｌｄ．??Ｔｃｍｐｃｒａｌｕｒｃ?［Ｋ］??ｉ—＂■ｉｐ－ｆｃ?ｖ?，??３００?７７５?１２５０?１７２５?２２００??圖１－２燃燒室中溫度場的瞬態(tài)分布??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｆｉｅｌｄ?ｉｎ?ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ?ｃｈａｍｂｅｒ??３??

北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文了較低Ｗｅｂｅｒ數(shù)下圓柱液體射流的破碎過程。在實驗研究中，他們孔直徑的噴嘴，噴嘴直徑分別是〇．３ｍｍ和０．５ｍｍ。他們用水作為液相，為１．７？７，通過實驗測量了射流霧化后形成的液滴尺寸及速度，并對行了觀測。他們所觀測到的圓柱射流表面波結(jié)構(gòu)的形態(tài)如圖１－４所示面波結(jié)構(gòu)以及分裂液滴的粒徑分布，可以提出更加準確的一次破碎：等＇＇?’?＿瞻??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]冪律流體旋流射流的噴霧特性實驗[J]. 杜青,陳世興,郭瑾朋,楊子明,張晉銘.  天津大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2016(09)
[2]基于三維PDPA的旋流式GDI噴油器噴霧特性[J]. 郭恒杰,李雁飛,徐宏明,王建昕.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2015(04)
[3]橫向氣流中液體圓柱射流的破碎特性和表面波現(xiàn)象[J]. 王雄輝,黃勇,王方,王少林,劉志林.  航空動力學(xué)報. 2012(09)
[4]橫向氣流中的液體圓形射流破碎實驗[J]. 朱英,黃勇,王方,王雄輝.  航空動力學(xué)報. 2010(10)
[5]INSTABILITY OF GAS/LIQUID COAXIAL JET[J]. LIU Kun, SUN De-jun, YIN Xie-yuan Department of Modern Mechanics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026,China,.  Journal of Hydrodynamics. 2007(05)
[6]水墊式旋轉(zhuǎn)磨料射流噴嘴內(nèi)流動特性的數(shù)值分析[J]. 胡鶴鳴,李玲,陳永燦,劉昭偉.  水力發(fā)電學(xué)報. 2006(06)
[7]一種旋流式噴嘴的實驗和數(shù)值研究[J]. 王國輝,蔡體敏,何國強,胡春波.  推進技術(shù). 2003(01)
[8]離心式噴嘴內(nèi)流場特性的數(shù)值模擬[J]. 周立新,張會強,雷凡培,黃崇錫,陳建華.  推進技術(shù). 2002(06)
[9]多股射流橫向噴入有約束管流過程的模擬(英文)[J]. 楊濤,Adler W,Specht E.  推進技術(shù). 2002(02)
[10]受激液體燃料射流表面波規(guī)律初探[J]. 杜青,劉寧,楊延相,林玉靜,郗大光,史紹熙.  內(nèi)燃機學(xué)報. 2001(06)

博士論文
[1]圓環(huán)旋轉(zhuǎn)粘性液體射流穩(wěn)定性及破碎研究[D]. 閻凱.北京交通大學(xué) 2014

碩士論文
[1]旋流式噴嘴橫向流中霧化場實驗及數(shù)值分析[D]. 周奎.上海交通大學(xué) 2010
[2]軸流風(fēng)速下壓力旋流噴嘴外流場特性研究[D]. 張海平.中國石油大學(xué) 2009
[3]CFD在旋流噴嘴設(shè)計中的應(yīng)用研究[D]. 徐剛.上海交通大學(xué) 2008



本文編號：3490310