分会场

高效清洁燃烧

摘要

在柴油机中，缸内直喷燃油在高温高压环境下的破碎蒸发过程对后续燃油空气混合，喷雾点火延迟和污染物的形成都具有非常重大的影响。在数值模拟中，常常对喷雾过程采用稀疏两相流的假设，即假设液相喷雾粒子为质点，因此可以用拉格朗日粒子来描述整个破碎蒸发过程，同时也避免了对两相界面的复杂建模。本文基于开源计算流体力学平台OpenFOAM中的欧拉-拉格朗日两相流框架研究了网格尺度 （250, 125和62.5 μm），每秒喷射的粒子包数目,PPS,(12.5, 25, 50, 100, 200, 400, 800和1600百万)和初始粒子包平均直径, d ̅_0,（15, 30, 45, 60 和75 μm）对ECN (Engine Combustion Network) SprayA破碎蒸发过程的影响。模拟结果表明，网格尺度对喷雾的破碎蒸发有显著影响。PPS和d ̅_0的变化在62.5 μm的算例几乎不会影响后续的喷雾过程，但是在250和125 μm的算例中仍然起到不可忽视的作用。后续的分析表明，液相对气相的动量源项在不同的网格尺度有明显的不同，这直接导致了气象速度的不同以及不同的喷雾破碎过程。在62.5 μm的算例中，较高的气相速度引起了喷雾更剧烈的破碎过程，这在一定程度上抵消了由于PPS和d ̅_0变化而带来的影响。

关键词

喷雾燃烧;大涡模拟;二次破碎;网格敏感性;欧拉-拉格朗日方法

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