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摘要
分别基于RK、SRK和PR等不同真实流体状态方程(Eo S)建立了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。针对我国新一代高压补燃液氧/煤油发动机,对煤油液滴在高压N2环境下的蒸发过程进行数值研究,重点分析了不同状态方程对N2-C12H26二元系统高压气液相平衡,及进一步对煤油液滴高压蒸发计算的影响。结果表明:对液滴蒸发速率影响最大的参数是液滴表面蒸气质量分数,而对该参数影响最大的则是所选取的状态方程。基于SRK和PR Eo Ss的高压气液相平衡及液滴高压蒸发计算结果均与试验数据符合较好,可正确描述液滴高压蒸发特性;而基于RK Eo S的相平衡计算结果显著高估液滴表面蒸气质量分数和环境气体溶解度,并低估临界混合温度和偏摩尔相变热,进而在亚临界蒸发状态下高估蒸发速率,在超临界蒸发状态下低估蒸发速率。另外,基于RK Eo S的计算中液滴发生跨临界转变所需的环境温度显著低于基于SRK和PR Eo Ss的。
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单位西安航天动力研究所; 中国船舶工业集团有限公司
