喷雾和液滴

术语喷射建模是指将连续液体破碎成液滴的离散相颗粒建模子集。 许多工业过程依赖于将液体转化为蒸汽。 最常见的一个例子是液体燃料的燃烧。

液体燃料便于运输和存储,并且大量燃料在液态形式下处于稳定状态。 为了在发动机中燃烧此类稳定的液体燃料,燃料和氧化剂必须在气态下紧密混合。 这种气体混合需要将液体转化为蒸汽并促进所产生气体的混合。

喷射建模有两个子集:初次雾化和二次雾化。 初次雾化对喷嘴内部的物理进行假设,并计算喷嘴附近区域中的初始液滴大小。 二次雾化对穿过其水动力学不稳定且破碎成更小液滴的区域的液滴进行建模。 液滴可以通过碰撞直接相互作用,从而产生更大的液滴并更改喷射羽流的动力学。

喷射驱动燃烧系统的现实模拟不仅涉及液滴动力学的详细模拟,而且涉及汽化的质量传递、与(几乎总是湍流)欧拉流的相互作用、化学反应,以及生成的较大温度梯度和对周边的辐射。 液体燃料在各种设备中燃烧,每个设备都有相对于喷射建模的特定方案。 因此,单个喷射模型不可能普遍适用于所有条件,并且燃烧系统的实验验证仍然是必需的。