离心式喷嘴一次破碎与二次雾化的数值模拟

摘要：

离心式喷嘴具有轴向较大的旋转速度分量,在其诱导下会产生空气芯,使得喷嘴出口处产生空心锥液膜.空心锥液膜会发生一次破碎和二次雾化,流动行为较为复杂.采用流体体积函数转换成离散相模型(VOF-to-DPM)这种结合了流体体积法和欧拉—拉格朗日方法的多相流模型,并结合自适应网格细化方法,针对双切向孔离心式喷嘴雾化流场特性展开研究.分析了空心锥液膜的产生、发展到发生一次破碎和二次雾化的全过程.结果表明:基于VOF-to-DPM多相流模型模拟所得喷嘴雾化角与实验所测得雾化角基本吻合,验证了所提数值模型的可靠性;计算过程中自适应网格的存在可以更加准确地模拟液膜的形成;空心锥液膜从发展到发生一次破碎的过程中,随着质量流量的增加而更加稳定;液膜二次雾化所产生的液体颗粒总数随着质量流量的增加而减少,且颗粒粒径大小分布更加均匀.

关键词：离心式喷嘴、数值模拟、VOF-to-DPM、空心锥液膜、一次破碎、二次雾化

所属期刊栏目：48

分类号：V19(航空、航天的应用)

资助基金：上海市自然科学基金21ZR1462000

在线出版日期：2022-08-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：13-20