基于VOF-to-DPM的离心式喷嘴锥形液膜破碎雾化特性研究

摘要

为提高航空发动机燃烧效率和降低污染物排放，研究生物航空煤油雾化特性是重要环节之一。为同时获得离心式喷嘴锥形液膜破碎雾化的宏观场物理量分布和微观液滴参数，本文选取了一种能同时捕捉气液交界面和液滴粒子的模型，并在此基础上研究了生物航空煤油不同物性参数（密度、黏度、表面张力等）、供油压差和环境压力对生物航空煤油雾化质量的影响。研究表明：密度、黏度和表面张力会影响生物航空煤油破碎雾化的时间进程，密度越大得到的雾化液滴越大，黏度和表面张力的增加同样也会使得油雾液滴直径增大；供油压差的增大有利于雾化的宏观空间场发展，供油压差增大时喷雾贯穿长度显著增加，当供油压差到达一定数值时，喷雾贯穿长度增大速率不再有明显差异；环境压力对喷雾动力学有显著影响，环境压力的增大使得雾化场中液滴分布变少，导致雾化质量下降。

关键词

离心式喷嘴 / VOF-to-DPM / 锥形液膜 / 雾化 / 数值模拟