基于CLSVOF的液滴蒸发过程中破碎特性的直接数值模拟

来源 :北京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mailxxf
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了探索环境属性及燃料属性对单液滴蒸发特性的影响,本文从强对流环境和组分沸点差异性可能导致的液滴破碎角度出发,利用直接数值模拟的方法对液滴蒸发过程中的破碎特性进行研究。采用高保真的CLSVOF方法捕捉气液相界面,将界面处气表面张力等物性差异和由相变引起的阶跃光滑化处理,建立一种可模拟液滴形态突变(如变形、破碎)的液滴蒸发模型。通过模拟一维平面蒸发、二维静止液滴蒸发进行相变阶跃条件校核;通过模拟椭圆形液滴振荡进行动力性(表面张力)校核。利用校核后的模型分析了正十六烷单组分液滴在对流环境中的蒸发特性。在弱对流环境中(Vrel=1m/s),液滴的温度、浓度边界层形态发生变化,前端压力区的边界层厚度基本不变,而背压区的边界层厚度逐渐增大;在强对流环境中(Vrel=20 m/s,We=96.98,Oh=0.0116),液滴发生薄板破碎,与典型破碎模式吻合。与经典的液滴蒸发模型相比,直接数值模拟能对变化的边界层及液滴形态进行捕捉。以水-正十六烷为研究对象,通过在液滴的某一或某几处预置一或几个具有一定大小的气泡,进行了沸点差异性大的多组分液滴蒸发过程中的破碎特性研究,并详细分析了液滴初始尺寸、气泡初始尺寸、气泡个数对液滴蒸发特性的影响。在此基础上,研究了水-正十六烷多组分液滴在强对流环境(Vrel=20 m/s)中的蒸发特性,通过改变初始气泡与环境气流的相对位置,探索了对流环境对气泡生长破碎的影响规律,并分析了液滴在蒸发过程中发生气泡破碎和薄板破碎的可能性,获得了沸点差异性与强对流高温环境协同作用下液滴蒸发过程中的变形破碎特性。
其他文献
金属、半导体及金属/半导体功能材料因其等离子体激元特性和良好的光学、光电特性被广泛应用在光伏、催化和生物医学等领域,金属/半导体功能材料甚至可能显示出不同组分之间
丁醇作为一种生物质能源,正日益受到人们的关注,然而由于制备生物丁醇的发酵原料等问题,限制了技术的后续发展和推广。基于此,本课题提出了利用海洋藻类这一潜在的新型生物质能进行丁醇转化。首先,通过响应面优化了从江蓠中提取琼胶的工艺条件,确定最佳条件是:NaOH浓度为6.25%(m/v),提取温度为77℃,提取时间为2.16h。在此优化条件下进行三次平行实验,琼胶产率为21.42%,硫酸基含量为1.84%
液压机械无级传动是一种双流复合传动形式,其既保持了机械传动传动功率大、传动效率高的优点,又继承了液压传动无级变速特性,因此在工程机械以及农用机械中被广泛应用。制定合理的控制策略对换段过程进行有效地控制是保证液压机械无级传动速比连续的关键,全功率动力换段方法在液压机械离合器重叠工作时间内进行排量电流调节,完成闭式液压回路中高低压侧压力互换,保证换段过程中速比连续变化、动力输出无中断。本文开展了液压机
空气中碳烟颗粒对人体和自然环境都存在着不同程度危害。火焰的不完全燃烧是产生碳烟的一个主要原因,但由于其生成和氧化的过程十分复杂,至今仍然未被很好地理解和认识,因此
近年来,随着信息技术飞速发展,各种依托于互联网的在线服务平台遍地开花,蓬勃发展,同时信息过载问题也越来越严重,为减少用户搜寻感兴趣信息所消耗的时间成本和增加平台收益,
随着全球化石能源逐渐枯竭和环境污染日益严峻,新能源作为化石能源的替代品受到了广泛关注。储能设备是新能源应用中重要组成部分,蓄电池、超级电容器和飞轮储能等储能设备在新能源的许多领域中都得到了应用。超级电容器具有使用寿命长、功率密度高等优点,在高功率密度的储能领域得到了广泛应用。本文简要总结了储能管理系统国内外研究现状以及均衡技术的分类,介绍了超级电容器工作特性,针对集中式有源均衡方式中的Buck-B
目的观察自拟清消散灌肠治疗大肠湿热型溃疡性结肠炎的总体疗效、证候疗效、黏膜病变疗效及停药8周后的复发情况,评价其有效性、安全性及优势。方法选取2017年12月至2019年1月就诊于内蒙古自治区人民医院中西医结合科的符合纳入标准的溃疡性结肠炎患者60例,将纳入研究的患者按随机数字表法分为治疗组(自拟清消散灌肠)30例和对照组(美沙拉嗪灌肠液灌肠)30例,两组均以4周为一疗程,治疗两个疗程后,对两组的
硫代氮杂环化合物是众多天然产物及药物活性分子的结构单元,选择合适的硫源用于构建此类化合物一直备受关注。近年来,随着可持续催化和绿色化学的理念深入人心,开发高原子经
自上世纪60年代摩尔定律被提出以来,即电子电路中的元件数量每两年就增加一倍。截至现在,硅基晶体管的体积及数量已经达到了极限,随之器件性能也难以得到更进一步的提升。为
随着新课改的推进和国家脱贫攻坚计划的实施,农村教育——尤其是乡镇高中教育面对着一系列的巨大挑战,如何培养符合时代标准、走向未来的人才,是横在乡镇高中教育工作者面前