液滴碰撞壁面問題的SPH直接數(shù)值計(jì)算:液滴動(dòng)力學(xué)分析
發(fā)布時(shí)間:2020-04-29 09:51
【摘要】:在全球氣候變暖和環(huán)境污染的壓力下,人們對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有害氣體的排放越來越重視。燃油經(jīng)噴油器噴入燃燒室后會出現(xiàn)霧化現(xiàn)象,霧化質(zhì)量會影響有害氣體的排放,而柴油液滴與金屬壁面的碰撞結(jié)果對霧化質(zhì)量有很大的影響。本文采用光滑粒子流體動(dòng)力學(xué)(SPH)方法,研究單個(gè)柴油液滴碰撞干壁面后的動(dòng)力學(xué)變化,為降低污染排放的研究提供理論指導(dǎo)。首先,針對液滴與干壁面的碰撞問題,建立了結(jié)合表面張力項(xiàng)的SPH方法控制方程。提出了一種新的替代方法,解決了多相流高密度比引起的計(jì)算不收斂問題,使SPH方法計(jì)算更為穩(wěn)定。編寫了并行計(jì)算的SPH程序,提高了計(jì)算效率。其次,通過對液滴內(nèi)部密度和相對壓強(qiáng)的分析,驗(yàn)證了本文中SPH方法的收斂性和流體的弱可壓縮性;通過對液滴運(yùn)動(dòng)行為和擴(kuò)散因子的研究,證明了本文中SPH方法的可行性與正確性。然后,對二次液滴的數(shù)量、平均直徑、數(shù)量百分比和柴油液滴的動(dòng)能進(jìn)行了深入的分析,結(jié)果表明:二次液滴的數(shù)量隨時(shí)間而增加;小直徑的二次液滴更容易出現(xiàn),大直徑的二次液滴一般出現(xiàn)在碰撞后期;二次液滴運(yùn)動(dòng)過程中的能量耗散是液滴動(dòng)能減少的一個(gè)原因。最后,分析了初始速度對二次液滴現(xiàn)象的影響。結(jié)果表明:初始速度越大,二次液滴出現(xiàn)的時(shí)間越早;在同一時(shí)刻,初始速度越大,二次液滴數(shù)量越多。
【圖文】:
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.2 場函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的核近似法式(2.4)所給出的場函數(shù)的核近似法,其導(dǎo)數(shù)能夠?qū)憺椋?x x x x x dΩf fW,h (積分運(yùn)算法則,式(2.8)可以改寫成: x x x x x x x x x d dΩΩf fW,,h fW,h(
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 fWhmfWhfWhffWhjjΩ,,,,xxxxxxVxxxVxxxxxNjjjjjjjNjjjjNjj 1111d jj V jm 最近相鄰粒子總數(shù);jm 和jρ 分別是最近相體積。這里,SPH 方法的粒子近似法主要體證粒子近似法后函數(shù)的穩(wěn)定性,粒子數(shù)量應(yīng)
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TE626.24
本文編號:2644447
【圖文】:
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文.2 場函數(shù)的導(dǎo)數(shù)的核近似法式(2.4)所給出的場函數(shù)的核近似法,其導(dǎo)數(shù)能夠?qū)憺椋?x x x x x dΩf fW,h (積分運(yùn)算法則,式(2.8)可以改寫成: x x x x x x x x x d dΩΩf fW,,h fW,h(
杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 fWhmfWhfWhffWhjjΩ,,,,xxxxxxVxxxVxxxxxNjjjjjjjNjjjjNjj 1111d jj V jm 最近相鄰粒子總數(shù);jm 和jρ 分別是最近相體積。這里,SPH 方法的粒子近似法主要體證粒子近似法后函數(shù)的穩(wěn)定性,粒子數(shù)量應(yīng)
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TE626.24
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:2644447
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