含氣柴油液滴蒸發(fā)及液滴撞壁特性的仿真研究.pdf

1、節(jié)能減排是汽車工業(yè)永恒的發(fā)展主題。燃油液滴的破碎、霧化和蒸發(fā)及其與空氣的混合過程對于提高發(fā)動機經(jīng)濟性和改善排放具有重要意義。發(fā)展高效、低污染發(fā)動機技術(shù)的關(guān)鍵是改善燃油射流在發(fā)動機缸內(nèi)的霧化和蒸發(fā)混合過程。含氣液滴噴霧可顯著改善發(fā)動機的燃燒及排放特性。論文以含氣柴油單液滴為研究對象，開展了含氣柴油液滴蒸發(fā)特性的研究;在考慮液滴蒸發(fā)特性的基礎(chǔ)上，研究了柴油液滴撞擊高溫壁面的運動特性。研究工作可以深化液滴蒸發(fā)特性的研究，為燃油液滴更充分蒸發(fā)及

2、與空氣混合提供理論依據(jù)。
　　本文首先以氣泡動力學(xué)理論、氣泡生長一維模型為基礎(chǔ)，編寫模擬氣泡生長過程的計算程序，對含氣液滴內(nèi)氣泡的生長過程進行了研究;建立了含氣柴油液滴蒸發(fā)二維模型，使用FLUENT軟件對高溫環(huán)境中含氣柴油液滴生長、破碎及蒸發(fā)過程進行了研究，給出了環(huán)境溫度、氣泡初始半徑及含氣物性對含氣液滴生長、破碎及蒸發(fā)過程的影響規(guī)律。
　　其次，開展了對流環(huán)境中含氣柴油液滴蒸發(fā)及破碎過程的研究。分析了單相柴油液滴在對流環(huán)境

3、中振蕩變形、袋狀破碎、多模式破碎和剪切破碎的變形過程和蒸發(fā)特性;對含氣柴油液滴在高溫對流環(huán)境中液滴形態(tài)變化及蒸發(fā)特性進行了研究;獲得了環(huán)境溫度、環(huán)境壓力、氣泡初始半徑對含氣柴油液滴破碎及蒸發(fā)特性的影響規(guī)律。
　　開展了常壓條件下和超臨界條件下柴油液滴蒸發(fā)特性的研究。分析了常壓條件下液滴蒸發(fā)傳熱傳質(zhì)過程和環(huán)境溫度、液滴初始溫度、液滴初始直徑對蒸發(fā)過程的影響規(guī)律;對超臨界條件下的物性參數(shù)進行修正，模擬分析了超臨界環(huán)境下柴油液滴的蒸發(fā)過