低速二冲程船用柴油机耦合涡流影响的现象学喷雾模型研究

摘要

为了更深入地研究低速机缸内涡流对喷雾的影响,开发新的现象学模型并进行了优化计算.该模型在传统的广安博之多区现象学模型之上加入了涡流效应.在模型中,涡流与喷雾的相互作用被分成两个阶段:一是喷雾破碎前空气与喷雾的互相撞击,二是喷雾破碎后的空气的混合与卷吸.根据这两个阶段不同的物理作用,结合动量守恒定理的推导,可以计算出这两个阶段中喷雾被涡流偏转的速度,从而与喷雾的原速度合成得到喷雾与涡流互相作用的合速度.在这个过程中,开发了液滴蒸发、空气卷吸等子模型使计算更接近实际情况.经过与文献中的试验数据进行对比,发现所开发的模型在不同工况(3 MPa～9 MPa,400 K～900 K)下对喷雾贯穿距与形态等参数都具有良好的预测效果.通过模型进一步探索了喷射角度对喷雾贯穿距与形态的影响,为后续低速机喷雾优化提供了理论依据.