激波在异种气体中传播及诱导的剪切混合研究

利用二阶迎风TVD格式求解多组分、层流全N_S方程· 针对直通道和突扩直通道 ,研究了马赫数为 2和 4的激波在H2 和空气界面上的传播及诱导的燃料剪切混合· 计算结果表明 :( 1)直通道中 ,剪切层中的激波阵面要发生畸变 ,存在对混合起主要作用的卷吸涡 ,激波马赫数不同 ,卷吸涡结构和横向混合的尺寸也不同· 激波马赫数低 ,剪切混合效果好· ( 2 )在突扩直通道中 ,马赫数为 2和 4的激波在H2 中产生不同强度激波 ,在剪切层中都能产生顺时针、尺度较大的卷吸涡 。

利用PIV技术对柴油机高压喷雾流场的可视化研究

研究不同喷雾时刻及介质状态变化对柴油喷雾流场的影响.采用PIV(particle image velocimetry)激光测试技术对高压柴油喷雾流场进行速度场测量实验.实验时利用前次喷雾的液滴作为示踪粒子对当次喷雾进行速度场计算.分别进行了单次喷雾时刻、喷油压力、介质密度不同时的喷雾实验.喷雾过程中在雾注前锋周围会形成卷吸涡,且其强度随喷雾的发展及喷油压力的提高而增加;当介质密度增加后,雾注前锋贯穿速度降低,相对速度增加.柴油喷雾过程中形成的卷吸涡有利于柴油向周围空气的扩散,提高喷油压力可以有效地强化这种效果;介质密度增加使液滴密集度增加,对油气扩散混合有不利影响.

激波沿H_2/空气界面绕圆、方柱强化混合的数值研究

用迎风TVD格式求解二维、层流全N S方程 ,对激波沿H2 和空气界面绕圆、方柱流动及其诱导的剪切混合进行了数值模拟 ,得到了流场的压力和组分密度分布 .计算结果表明 :激波在H2 传播得快 ,剪切层中出现卷吸涡和调节激波 .卷吸涡与柱体撞击后 ,反射出一道激波 ,H2 沿柱体表面向下游扩散 .H2 /空气接触面与柱体分离后 ,形状畸变并产生新的卷吸涡 .H2 分布表明 :在界面上加圆柱或方柱 ,可有效地强化燃料混合 ,方柱的增强效果更明显些 .在圆柱表面 ,H2 、空气中激波均发生由RR向MR的转变 ,两Mach杆在下游相互透射 .对于方柱 ,H2 中激波沿下表面传播几乎不受影响 ,空气中激波沿上表面发生Mach反射 ,其Mach杆和H2 中绕射激波相互透射 .柱体左侧最终形成一脱体激波 ,流场存在激波、卷吸涡、接触面间的相互作用 ,但波系结构相似 .