不同液滴半径比条件下双液滴燃烧特性研究

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多液滴燃烧的研究是单液滴燃烧研究到喷雾燃烧研究的必然历经过程。在实际喷雾燃烧中，液滴之间的半径比值是不一样的，且一直发展变化，提高氧气浓度，可以很好提高燃烧效率和火焰温度。目前，液滴半径比?（R1/R2）和环境中氧气浓度这两个重要的特性对考虑液滴间相互作用的喷雾燃烧影响的研究不是很多，所以研究液滴半径比和氧气浓度对双液滴燃烧特性的影响丰富了喷雾燃烧的基础研究并且研究结果为喷雾燃烧的基础研究提供一些参考。
　　本文采用Volume of Fluid（VOF）两相流数值模型，研究了液滴中心间距不变下液滴半径比对双液滴燃烧特性的影响和液滴半径比不变下氧气浓度对双液滴燃烧特性的影响。计算基于轴对称模型，考虑了液滴变形，气液两相的物性参数的变化和气液间传热传质特性。化学反应过程用一步、不可逆总包反应。通过分析液滴半径比和氧气浓度对双液滴燃烧特性的影响，得到计算条件下液滴半径比和氧气浓度对双液滴燃烧特性的影响规律。
　　结果表明：液滴半径比<1时，前、后液滴的整体燃烧速率随液滴半径比增加而近似线性减小；液滴半径比?>1时，前、后液滴整体燃烧速率随液滴半径比增加而近似线性增大。在不同液滴半径比下，前、后液滴整体燃烧速率分别和对应的单液滴的整体燃烧速率相比，液滴之间的相互作用降低了前、后液滴的整体燃烧速率，并且小液滴的整体燃烧速率的降低程度大于大液滴的整体燃烧速率的降低程度。不同半径比下相同半径的液滴置于前面时的整体燃烧速率大于置于后面时的整体燃烧速率。相同液滴半径比下，氧气质量分数越大，液滴的整体燃烧速率越大且前、后液滴的直径平方累积值随氧气质量分数的变化呈线性关系；不同氧气质量分数下，前、后液滴的整体燃烧速率都小于与其对应的单液滴的整体燃烧速率，并且小液滴的整体燃烧速率的降低程度大于大液滴的整体燃烧速率的降低程度。

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作者
赵静;
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作者单位

哈尔滨工程大学;

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授予单位哈尔滨工程大学;
学科动力机械及工程
授予学位硕士
导师姓名马修真;
年度 2015
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类燃料与燃烧;
关键词
双液滴; 液滴半径比; 氧气质量分数; 燃烧速率;

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