旋流器内油滴聚并破碎与粒径分布的数值模拟

为探究旋流器内油滴破碎聚并与粒径分布规律,该文采用欧拉-欧拉多相流模型、雷诺应力模型和群体平衡模型,对不同粒径组下油滴的体积浓度和粒径分布进行了模拟,并选取模拟其中一粒径组,分析了在轴向和径向上的分布规律。结果表明,在离散相体积浓度范围不变的情况下,分离效率在一定范围内随着入口油滴粒径的增大而提高;湍流能量耗散与油滴体积浓度成反比,在所有分离区域中,湍流能量耗散小的大锥段,油滴的体积浓度最大、油滴粒径上限较大,而小锥段则相反;从壁面到轴心,小粒径油滴由破碎产生占主导转变为聚并消失占主导,而大粒径油滴由破碎消失占主导转变为聚并产生占主导。

KH-RT模型对高压喷雾特性仿真影响的研究

用FIRE软件中的KH-RT二次油滴破碎模型对高压共轨喷油器在不同喷射压力和背压下的燃油喷雾过程进行了数值模拟,建立了喷雾闪光测试台架,对油束宏观特性及其喷油规律进行了测试。通过将喷雾贯穿距的计算值与试验值进行对比,对模型中两个主要参数C2和C4对油束喷雾特性的影响进行了研究。研究结果表明,C2对喷雾仿真结果影响较大,在不同的喷射背压下有不同的设置,与喷射压力关系不大,并总结出了C2与喷射环境密度的关系式,C4值对计算结果的影响较弱。通过本研究,可提高CFD软件预测高压燃油喷雾过程的精度。

聚结破碎模型在水力旋流器模拟中的应用与对比

为研究不同聚结破碎模型对油水分离水力旋流器内油滴粒径分布特性的影响,以双锥式水力旋流器为研究对象,采用计算流体动力学方法加载群体平衡模型,开展12种不同聚结破碎模型组合方案的数值模拟研究。通过开展室内分离性能及粒度分析实验对不同方案模拟结果进行筛选及验证。结果表明:luo聚结与luo破碎组合模拟得出的旋流器底流口油滴粒径体积分数最高在320μm处,占比为45%,与实验结果最接近,说明采用luo-luo组合模型模拟旋流器内油滴的聚结破碎特性较准确。旋流器内油滴粒径值由轴心到边壁呈环形对称的减小趋势,而湍动能变化呈环形对称的增大趋势;不同操作参数条件下luo-luo组合方案的质量效率模拟结果与实验值呈现出较好的一致性,均随入口处理量与溢流分流比的增大先升高后降低,且在处理量为5.23 m^(3)/h,分流比为30%时,质量效率达到最大值94.6%。

喷射压力对生物柴油混合燃料喷雾特性的影响

基于KH-RT液滴破碎模型对定容燃烧弹内生物柴油-正丁醇混合燃料的喷雾贯穿距离、喷雾锥角、索特平均粒径、速度场以浓度场进行数值模拟,通过定容燃烧弹试验台架获取的生物柴油-正丁醇混合燃料的喷雾特性对数值模型进行验证,结果表明:随着喷射压力的增加,BD70N30混合燃料的喷雾贯穿距和喷雾锥角增加;索特平均粒径降低;雾束中心高速区域增大且高浓度区域减小。增大喷射压力更易于BD70N30混合燃料的破碎与蒸发。