相间滑移对喷油器喷孔内空化现象数值模拟研究的影响

作者：麻斌; 高莹; 刘宇; 刘洪岐; 陈伟; 徐英健

来源：西安交通大学学报, 2017, 51(01): 59-78.

• 喷油器
• 空化
• 数值模拟
• 相间滑移

针对喷孔内空化现象影响喷雾特性进而影响发动机经济及排放性能的问题,利用ANSYSFluent 15.0软件,在湍流计算采用realizable k-ε模型、空化计算采用S-S模型(Schnerr and Sauer Model)的基础上,基于均相流及双欧拉两相流模型建立了2种喷油器喷孔内空化现象数值模拟模型。基于均相流的模型认为液相与蒸汽相流速相同,即不考虑相间滑移的影响;基于双欧拉两相流的模型认为液相与蒸汽相拥有不同的流速,即考虑相间滑移的影响。2种模型的计算与试验结果对比分析显示:在相同边界条件下,2种模型的计算结果存在显著差异,考虑相间滑移的计算结果与试验结果吻合良好,既能反映喷孔内空化现象的变化趋势,也可获得准确的空化特征长度,未考虑相间滑移的计算结果仅可反映喷孔内空化现象的变化趋势,但2种模型均不能捕捉到喷孔内空化区域末端的小型空化团分离现象。该结果表明,在空化现象数值模拟研究中,强湍流作用下蒸汽相的运动状态完全受液相支配,而液相运动状态不受蒸汽相影响的这一结论,并非在所有流动状态下均成立。

• 单位
  吉林大学; 汽车仿真与控制国家重点实验室