2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、在直噴式內(nèi)燃機中,燃油的霧化對于內(nèi)燃機的效率和排放物有著重要影響。本文以內(nèi)燃機為工程背景,對亞臨界/跨臨界下噴霧和噴嘴內(nèi)部的流動及空化現(xiàn)象做了數(shù)值模擬,研究亞/超臨界環(huán)境下噴霧的機理及高噴射壓力下空化現(xiàn)象對于霧化的影響。
  基于有限體積方法的開源軟件 OpenFOAM被用于計算和求解守恒方程。商業(yè)軟件ICEM生成結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格,提高數(shù)值模擬的效率。大渦模型用于噴霧和空化現(xiàn)象湍流模擬,使用VOF方法捕捉燃油和氣體之間的運動界面。在超臨

2、界環(huán)境中,液相使用P-R狀態(tài)方程,氣相應用理想氣體狀態(tài)方程,通過多項式擬合物性參數(shù)。通過后處理軟件paraView得到十二烷體積分數(shù)、溫度、速度、湍動能、燃油等值面、等值線分布圖。
  通過本文研究得出以下結(jié)論:(1)在亞臨界環(huán)境下,在射流的初始階段,射流形狀為圓柱體;在分裂階段,射流表面在擾動波、表面張力和湍流的作用下,燃油從表面剝離,形成纖絲,最后分裂為更小液滴。大渦湍流模型可以準確的模擬噴霧的非對稱結(jié)構(gòu);(2)在超臨界環(huán)境下

3、,燃油以較高速度噴射到燃燒室內(nèi),射流表面溫度逐漸升高,燃油體積分數(shù)逐漸減小。在高溫環(huán)境下,燃油射流半徑增大,在徑向方向存在較大的溫度梯度和密度梯度。徑向方向的密度梯度和溫度梯度說明氣液兩相混合層的存在;射流結(jié)構(gòu)是由液核、氣液兩相混合層、高溫氣體組成。射流表面呈現(xiàn)出褶皺狀,與周圍流體分隔開,亞臨界噴霧的表面呈現(xiàn)螺旋結(jié)構(gòu)。在超臨界環(huán)境下,高背壓下噴霧的貫穿距小于低背壓情況。(3)在開源軟件 OpenFOAM中,基于不可壓縮兩相流相變求解器和

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