Прямое численное моделирование распыления и рассеяния капель жидкого топлива

Аннотация

Развитие математического моделирования течений двухфазных потоков и современные возможности к позволяют в определенной степени получать данные о поведении потока. Но без экспериментальных данных, позволяющих проверить используемые математические модели невозможно проверить адекватность их применения и точность полученных результатов. Учитывая такие трудности, все чаще используются феноменологические модели таких течений. В данной работе проведен обзор существующих феноменологических моделей, дающих глубокое представление об особенностях и особенностях формирования брызг и рассеивания струи жидкого топлива. Эти модели дают представление о механизмах первичного и вторичного распыления струй жидкости, прослеживая поведение одиночной капли жидкого топлива, помещенной в неподвижную газовую среду. В работе также методом прямого численного моделирования представлены результаты компьютерного моделирования процессов распыления, диспергирования и испарения капель октана и додекана. Для описания межфазных взаимодействий и отслеживания формы и положения частиц в дисперсной фазе использовался метод объема жидкости (МОЖ), который относится к классу эйлеровых методов и является неавтономным алгоритмом.

По результатам вычислительных экспериментов по исследованию процессов распыления, диспергирования и испарения органических веществ класса алканов – октана и додекана – установлен оптимальный режим горения. Полученные результаты имеют научное и практическое применение при построении фундаментальной теории горения и проектировании конструкции систем впрыска с оптимальными параметрами.