燃油霧化狀況直接影響到其燃燒品質(zhì)及排放水平,從而對動力機械的性能輸出具有至關(guān)重要的作用。然而對于噴霧破碎過程的影響因素的研究,特別是近場區(qū)域尚不透徹。燃油噴霧常發(fā)生在高溫高壓條件下,具有高雷諾數(shù)、高韋伯?dāng)?shù)等特點。因此噴霧過程中的初次破碎及二次破碎受到湍流作用的直接影響。因此本文重點研究了在湍流作用下的牛頓流體以及冪率流體的射流演化過程。研究通過模擬單相的三維圓管湍流來表征噴嘴內(nèi)湍流的生成過程。當(dāng)此湍流充分發(fā)展時,經(jīng)過空間和時間的平均,將平均特性與現(xiàn)有文獻做對比驗證。此后,將單相湍流的每一個時間步下的出口速度存入一個湍流數(shù)據(jù)庫。通過映射,在保持時間步長一致的條件下,使得該湍流數(shù)據(jù)庫作為兩相射流的入口速度邊界。同理,二次破碎的湍流邊界也可由單相方管湍流流動生成。射流過程是一種常見的兩相問題。研究使用DNS(直接數(shù)值模擬)結(jié)合VOF方法追蹤氣液兩相界面。由于其成熟性,對研究射流過程中變形及破碎問題具有可靠性。研究發(fā)現(xiàn)隨著射流進程,液柱表面開始波動形成凸起,在湍流及氣液相互作用下,進而拉伸剪切成各種液絲。液絲又進一步破碎成各種形狀的液團和液滴。與此同時,液絲在變形過程中,經(jīng)過剪切、拉伸、扭曲后... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

射流破碎形貌圖

第二章 單相管道湍流的三維直接數(shù)值模S 研究集中在對其單相性質(zhì)的研究，關(guān)于為兩相流動入口邊界的研究較少。展的單相圓管湍流，考慮到計算域?qū)τ嬎銌蜗嘀眻A管[42]，其中 D 為圓管的直徑。較，但即使采用周期性邊界條件也會對計算算域影響?yīng)毩⑿缘尿炞C，得到 的模會降低網(wǎng)格的使用量，較符合周期性邊界圖所示：

梯度 dP /dx來維持湍流的脈動，該壓力梯度值為：214dPu Ddx 力梯度的大小由預(yù)先設(shè)定的湍流雷諾數(shù)的值的值確定后，如Re 180 ，使用公式（3）便可研究使用該平均的壓力梯度來得到穩(wěn)定的湍流始湍流場比速度較低值的初始場更容易發(fā)展到過較長的時間才能發(fā)展穩(wěn)定，初始時采用較密擔(dān)，這顯然是不利的。研究首先采用網(wǎng)格較疏度場穩(wěn)定的速度大大加快。等采用疏網(wǎng)格獲得充湍流場映射到精密網(wǎng)格算例中，從而對于精密大縮短，進而減小了計算量，提升了計算效率


本文編號：2919394