检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报(自然科学版) 2025年第3期56卷 1163-1173页

作者：刘宏升黄建新高阳马杰大连理工大学能源与动力学院海洋能源利用与节能教育部重点实验室辽宁大连116024 辽宁材料实验室辽宁沈阳110623 中国北方发动机研究所(天津) 天津300400

为研究真实流体特性对超临界喷雾的影响,本文基于OpenFOAM软件通过引入真实气体状态方程开发了真实流体模型。该模型对工质在高温高压下的热物性与传输特性进行了修正,并在欧拉-拉格朗日框架下采用RANS方法对engine combustion network(... 详细信息

为研究真实流体特性对超临界喷雾的影响,本文基于OpenFOAM软件通过引入真实气体状态方程开发了真实流体模型。该模型对工质在高温高压下的热物性与传输特性进行了修正,并在欧拉-拉格朗日框架下采用RANS方法对engine combustion network(ECN)中的经典喷雾工况进行了数值模拟研究,对比分析了不同环境压力下理想与真实流体模型对喷雾特性、液滴分布等特性的影响。结果表明:真实流体模型可显著提高喷雾的轴向扩散能力,其预测的喷雾气相贯穿距和径向蒸汽质量分数与实验结果更接近;真实流体模型的应用会加速燃油蒸发,拓宽气相温度的分布区域;环境压力的升高会增加喷雾阻力,减小喷雾贯穿距,促进燃油液滴更快蒸发,从而使液核区温度升高。

关键词：真实流体模型超临界工况欧拉-拉格朗日方法

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湍流模型对超临界射流的数值模拟研究

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计算机与数字工程 2025年第2期53卷 551-557,571页

作者：巴金韦武董文志周亭羽贵州大学机械工程学院贵阳550000

随着内燃机燃烧效率以及清洁排放的要求,燃烧室内的温度和压力不断提高,使得燃料逐渐进入超临界状态。而燃料在超临界状态的喷射特性与传统的经典喷射模型有很大不同,不会出现射流分裂破碎等现象。论文基于大涡模拟(LES)和雷诺平均(RANS... 详细信息

随着内燃机燃烧效率以及清洁排放的要求,燃烧室内的温度和压力不断提高,使得燃料逐渐进入超临界状态。而燃料在超临界状态的喷射特性与传统的经典喷射模型有很大不同,不会出现射流分裂破碎等现象。论文基于大涡模拟(LES)和雷诺平均(RANS)方法,并结合BWRS真实流体状态方程建立了液氮在超临界环境下的喷射模型,研究湍流模型对超临界射流喷射特性的影响。研究结果表明:对于液氮喷雾的气态贯穿距,采用LES模型或者RANS模型,对其影响不大。RANS模型对于射流在中心轴线的密度变化梯度更大,并且在射流远端的中心密度要低于LES模型。RANS模型在射流远端径向上的扩散速率要高于LES模型。LES模型预测的射流表面具有更高的导热系数,与周围的超临界氮气传热传质效果更好。

关键词：超临界大涡模拟(LES) 雷诺平均(RANS) 真实流体模型喷雾

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煤油液滴高压蒸发特性

引用

航空学报 2018年第3期39卷 96-110页

作者：李鹏飞雷凡培王凯周立新西安航天动力研究所西安710100 液体火箭发动机技术重点实验室西安710100 中国航天科技集团公司北京100037

采用真实流体模型描述高压下流体热物理性质的非理想性,并采用状态方程(EoS)法计算多组分高压气-液相平衡及环境气体溶解性,在此基础上建立包含亚临界和超临界两种不同机制的瞬态液滴高压蒸发模型。针对中国新一代高压补燃液氧/煤油发动... 详细信息

采用真实流体模型描述高压下流体热物理性质的非理想性,并采用状态方程(EoS)法计算多组分高压气-液相平衡及环境气体溶解性,在此基础上建立包含亚临界和超临界两种不同机制的瞬态液滴高压蒸发模型。针对中国新一代高压补燃液氧/煤油发动机,详细研究了煤油液滴在超临界环境下的高压蒸发特性及各因素影响机理。结果表明:高压环境会显著加快液滴温升速率,但弱超临界环境下仍然为相平衡控制的亚临界蒸发状态;只有强超临界环境下才较容易发生扩散控制的超临界蒸发状态。在高压、高温环境下,忽略气相溶解性将导致液滴蒸发速率明显偏小。针对弱超临界环境,温度升高会使液滴蒸发速率单调增加;压力升高则在低温下降低蒸发速率,而在高温下加快蒸发速率。针对强超临界环境,温度升高只提升初始亚临界蒸发阶段的蒸发速率,而超临界蒸发阶段的蒸发速率与环境温度无关;压力升高则同样会提升初始亚临界蒸发阶段的蒸发速率,但会降低超临界蒸发阶段的蒸发速率,此时的总蒸发寿命随压力升高小幅下降。

关键词：煤油液滴高压蒸发气液相平衡气体溶解性真实流体模型

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跨/超临界射流中湍流和热力学的作用机理研究

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工程热物理学报 2024年第8期45卷 2517-2523页

作者：马杰刘宏升解茂昭大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室大连116024

基于开发的跨/超临界喷雾模型,本研究对跨/超临界低温液氮射流进行了大涡模拟。首先讨论了不同亚格子模型的影响;其次,不同工况下的射流动力学与热力学相互作用被分析。结果表明:不同亚格子模型对射流动力学的影响主要体现在射流远场区... 详细信息

基于开发的跨/超临界喷雾模型,本研究对跨/超临界低温液氮射流进行了大涡模拟。首先讨论了不同亚格子模型的影响;其次,不同工况下的射流动力学与热力学相互作用被分析。结果表明:不同亚格子模型对射流动力学的影响主要体现在射流远场区,这与射流热力学方面的差异不同。跨/超临界射流存在两个重要特征:一方面,固有的高密度梯度会阻碍射流的径向波动,延缓射流的分解;另一方面,跨临界射流特有的伪沸腾现象会抑制射流与环境流体的混合。跨临界射流中的隔热层会阻碍射流与环境流体之间的有效热交换;然而,局部的湍流–热力学相互作用会导致隔热层扭曲和弱化,这反过来会促进流体动力学不稳定性,从而加速所谓指状结构的拉伸和溶解。

关键词：跨/超临界喷射真实流体模型伪沸腾亚格子模型高压湍流–热力学相互作用

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基于OpenFOAM的超临界压力下低温射流大涡模拟

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航空动力学报 2022年第5期37卷 1090-1099页

作者：李钰航吴宝元王祎周立新中国航天科技集团有限公司西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室西安710100 中国航天科技集团有限公司航天推进技术研究院西安710100

为了深入认识低温射流在超临界压力下的流动特性,将真实流体热物性模型写入开源CFD程序OpenFOAM平台中,开发出了用于模拟超临界压力下流动过程的均相求解器。针对液氮跨临界、超临界射流进行大涡模拟,研究了环境条件变化对于低温射流流... 详细信息

为了深入认识低温射流在超临界压力下的流动特性,将真实流体热物性模型写入开源CFD程序OpenFOAM平台中,开发出了用于模拟超临界压力下流动过程的均相求解器。针对液氮跨临界、超临界射流进行大涡模拟,研究了环境条件变化对于低温射流流动特性的影响。结果表明:采用的真实流体模型能够在广泛的温度与压力范围内准确计算流体的热物理性质,在此基础上开发的均相求解器能够准确描述超临界条件下的低温射流,其流动特性主要表现为稠密液体与环境气体之间的剪切层不稳定以及湍流混合,此类变密度射流在湍流充分发展区域同常密度射流一样具有自相似特性;超临界射流相比于跨临界射流具有更高的混合效率以及更短的液核穿透长度;环境温度升高以及环境压力降低均使得低温射流与周边气体之间的密度梯度增加,对剪切层中不稳定波动的发展起到抑制作用,导致了射流液核长度的增加以及扩张角度的减小。

关键词：超临界压力真实流体模型低温射流均相求解器大涡模拟流动特征

来源：评论

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