科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
为进一步降低交通领域碳排放，提高混合气形成及燃烧质量，高效内燃机及混合动力专用内燃机等实际燃烧室环境压力、温度等条件不断被提高，在复杂行驶工况下通常处于从远离亚临界至超临界的宽范围的跨临界条件。主导可燃混合气形成质量的液滴表面Kelvin-Helmholtz不稳定性，在跨临界区域，高传热传质影响气相溶解、气液界面热力学、热物理性质的非理想性等，使得传统液滴表面不稳定性方法难以实现跨临界宽范围有效预测。本文采用复合坐标系方法，建立跨临界强对流环境的等效液滴不稳定性高效预测模型，分别采用全局扩散动力学模型、热力学控制模型以及局部液滴表面切向不稳定模型。在全局坐标系模型可以通过模态坐标变换求得解析解，局部坐标系引入势函数等，提高求解速度，对于实现可实用性流体计算仿真模型，通过无量纲物理参数可以用于描述不同跨临界条件下空气动力，惯性力，粘性力，表面张力，加速度等控制因素的变化规律，及其对液滴表面切向和法向不稳定波增长的影响规律。结果表明，液滴表面的空气动力仍然支配跨临界条件液滴表面切向不稳定波发展。而压力增大时，液相雷诺数控制的流动特性减与欧尼索控制的液滴粘性力减弱基本抵消。环境温度的增加，雷诺数表征的流动特性对Kelvin-Helmholtz波增长的贡献越来越小，液滴的惯性力影响越来越弱。
-
单位北京航空航天大学; 山东交通学院
