喷雾模型论文-刘博,韩长福,丁虎,刘龙

喷雾模型论文-刘博,韩长福,丁虎,刘龙

导读:本文包含了喷雾模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:重油,喷雾过程,一维离散模型,优化

喷雾模型论文文献综述

刘博,韩长福,丁虎,刘龙[1](2019)在《重油现象学喷雾模型建模研究》一文中研究指出针对船用低速柴油机重油喷雾进行现象学模型建模研究。基于射流动量和质量守恒原理建立一维离散喷雾模型。在分析重油与轻柴油的物性差别对喷雾发展过程影响的基础上,对模型进行了修正和优化,使模型适用于重油喷雾发展过程的模拟。重油喷雾贯穿距离的计算结果与试验结果进行了对比验证,获得了较为一致的结果。结果表明:粘性对重油喷雾过程有巨大影响;所开发的模型能够适用于重油喷雾发展过程的预测。(本文来源于《船舶工程》期刊2019年S1期)

李亮[2](2019)在《亚临界及跨/超临界均相射流喷雾模型的构建及应用》一文中研究指出精确的预测燃料的喷射雾化过程和喷雾结构是预测内燃机燃烧过程和排放特性的重要前提,也一直是一个热点课题;此外,随着近几年新燃烧理念和增压技术的应用,缸内的压力不断升高,使得跨/超临界喷雾混合研究成为一个新的热点。本文利用欧拉均相模型与方法对亚临界和跨/超临界射流喷雾模型进行研究和探索,主要完成了以下工作。(1)亚临界均相欧拉-拉格朗日喷雾模型算法的构建和冷态喷雾的模拟在开源CFD程序OpenFOAM中基于均相模型添加了欧拉-拉格朗日喷雾模型求解器,扩充了程序中的喷雾计算模型。在构建的模型下对冷态ECN(Engine Combustion Network)喷雾的近场欧拉特性进行模拟,分析新模型下不同RANS湍流模型对喷雾流态和扩散计算的差异,确定了模型的有效性。计算结果发现对于高雷诺数和大密度差的喷雾,在源项中考虑密度差修正的k-ε湍流模型,即HDR(High density ratio)湍流模型,可以正确地模拟出湍流脉动和气液间的扩散。此外与实验值对比发现,HDR模型中选取Cε1系数为1.6时模型的预测精度更高。为了对离散相液滴求解,在欧拉模型程序中增加气液界面面积密度输运方程,建立完整的欧拉-拉格朗日模型。通过大涡模拟显示,该模型无论是对近场的流动特性,还是对喷雾下游的液滴分布,均可以给出合理的预测。(2)跨/超临界下射流喷雾模型算法的构建针对跨/超临界射流喷雾,采用均相模型开发了一个新的真实流体CFD求解器。重点研究热力学与流体力学之间的耦合及相互作用。热力学方面,采用立方型状态方程对流体的内能、焓、比热、输运系数等进行求解,通过直接求解压缩因子方程获得密度。流体力学方面,求解变密度可压缩的N-S方程,采用PISO算法实现速度和压力的耦合求解,并自行推导修正了PISO算法中的压力泊松方程。最终,分别在零维和一维条件下对热动力学属性和一维流动进行有效性验证。(3)跨临界和超临界射流喷雾的模拟研究使用新构建的求解器,对跨临界和超临界条件射流进行数值模拟。通过与实验和Tim等人的模拟结果对比证明:当前构建的模型的求解精度更高。不同跨临界射流间对比表明:射流初始温度的不同,不会导致射流本质的差异。跨临界射流条件下伪沸腾的存在,使得射流中会形成大的密度梯度。这种大的密度梯度产生一种类似于“固壁”的效应,抑制湍流扩散和混合层的发展。然而,在超临界射流下,由于射流初始温度已经超越伪沸点温度,所以射流混合层中的密度变化主要由温度升高引起,使得密度梯度较小;这加快了流动的混合速率,射流更快的达到自相似状态。另外,对比PR和SRK状态方程得出,在略高于临界压力的跨临界条件下,PR方程的精度更高;在超临界射流和高压力下的跨临界射流中,PR和SRK方程的求解精度基本趋于一致。(4)跨临界下的伪沸腾现象的热力学分析,及伪沸腾区间和伪沸腾上临界点的确定。热力学理论分析结合数值模拟研究表明,跨临界伪沸腾现象是一个随温度和压力变化的有限连续过程。伪沸腾的强弱与跨/超临界的环境压力直接相关,压力越高,伪沸腾强度越弱。即,伪沸线(Widom线)并不是无限延伸的,而是一根有限长度的线段,其起点和终点可分别称为“下临界点”和“上临界点”。“下临界点”即通常的热力学临界点(Pr=1);“上临界点”,对常规气体大约出现在3.5倍相对压力处(Pr=3.5),对烃类燃料大约出现在4倍相对压力(Pr=4)处。在“上临界点”处,Widom线两侧的密度差已趋于零,恒压比热的峰值现象消失,伪沸腾中用于体积膨胀的结构潜热也趋于零。一旦超过“上临界点”,流体的恒压加热过程将使类液态流体直接转变为均一的超临界态流体,过渡态则不复存在。对于跨/超临界状态的流体,伪沸点的理论意义和实用价值都要大于临界点。对于混合层而言,随着伪沸腾强度的减小,混合层内“固壁”的阻尼效应降低,混合层厚度增加。热力学第二定律分析表明,伪沸腾强度的下降促进了熵增的增加,加速了低温流体与周围气体的混合,使得混合层逐渐向喷嘴方向回缩。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-05-01)

刘怡,余永刚[3](2016)在《液体随行装药内弹道计算中液滴喷雾模型分析》一文中研究指出随行装药是一种能在最大膛压不变的条件下,通过提高膛压曲线充满系数,从而提高弹丸初速的新型技术。针对30 mm液体随行装药结构,建立内弹道零维模型,其中随行液体药采用喷雾燃烧模型。为了寻找较好的液滴直径计算模型,分别采用定直径液滴模型、气动破碎的变直径液滴模型以及破碎液滴直径呈正态分布的模型进行内弹道数值计算。结果表明,在最大膛压保持不变的条件下,3种液滴直径模型的数值计算结果均与实验结果基本吻合,液滴直径呈正态分布的模型计算结果最接近实验值。(本文来源于《弹道学报》期刊2016年02期)

黄河[4](2016)在《离散式变量喷雾模型与试验研究》一文中研究指出我国是农业生产大国,也是农药使用量大国。普通喷雾施药机械不考虑作物的区域分布特征,将农药均匀地喷洒在田间或整个行上,造成农药大量浪费的同时污染生态环境。另一方面,投放到农业环境中的农药,以不同方式污染农畜产品,最后富集于人体中,对人类生存和发展构成潜在的威胁,甚至导致各种疾病的出现。这些问题的产生归根结底是落后的植保机械和施药技术导致的,采用先进的施药技术和研发先进的植保机械已经成为我国植保工作的关键环节,且意义重大。实施精准、变量喷雾,可以有效降低农药使用量、提高农药利用率。本文主要的研究内容如下:1.模型总体设计。采用目前农业领域广泛使用的扇形喷头,根据离散式变量喷雾模型设计要求,对目标喷洒域参数获取、变量喷雾决策与执行等模块进行方案设计,提出采用平行双目立体视觉系统获取目标喷洒域参数、基于幅宽调整的喷洒域控制和基于流量调节的喷雾均匀性控制的变量喷雾模型整体方案。2.目标喷洒域参数获取。目标喷洒域参数主要包括其等效圆半径与边缘位置。模型采用平行双目立体视觉系统经过基于形心的特征匹配和坐标转换,进行叁维重建与特征点定位,通过选择合适的颜色空间和通道,运用最大类间方差算法进行背景分割,结合形态学运算、区边界操作等步骤,实现目标喷洒域等效圆半径的获取与边缘位置的识别,解决“往哪里喷”和“喷多少”的问题。3.变量喷雾决策分析。模型结合扇形喷嘴的喷雾特性,通过理论推导与试验,确定了喷雾过程中雾锥角、流量和压力的关系。并在此基础上进行基于幅宽调整的喷洒域可控性分析和基于流量调节的喷雾均匀度可控性分析。对比分析多种变量调流技术,采用基于脉宽调制的隔膜泵控制调流技术作为调流变量实现方式,根据阶跃调流的流量响应分析对变量喷雾决策进行了改进。4.模型显控中心设计。利用MATLAB GUI设计模型显控中心,通过显控中心对目标喷洒域参数和喷雾作业参数进行实时显示和保存,使数据监测更加直观。5.室内变量喷雾试验。以喷雾机车架为依托搭建试验平台,在室内进行了对比试验,以验证变量喷雾模型控制喷洒域和雾量分布均匀性的效果。室内试验结果表明,与对比组相比,基于幅宽调整的喷洒域控制使喷雾质量有效比提高了10.25%,对喷洒域的控制作用明显;基于流量调节的喷雾均匀性控制使目标喷洒域范围内雾量分布变异系数下降了6.83%,提高雾量分布均匀性效果显着。变量喷雾模型效果明显,满足设计要求。(本文来源于《西南大学》期刊2016-05-26)

何志霞,张亮,王谦,王芬[5](2016)在《耦合喷嘴内流欧拉-拉格朗日喷雾模型研究》一文中研究指出为深入研究燃油破碎雾化机理,在ELSA(Euler Lagrangian spray and atomization)欧拉-拉格朗日实时耦合的喷雾模拟思想的基础上,考虑喷嘴内部湍流与空化对喷雾的影响,提出了CAV-ELSA喷雾模型及其模拟方法,该模型计算结果与定容弹喷雾试验数据符合较好;讨论了欧拉计算域长度对计算结果的影响;最后探索性将该模型用于一款GM柴油机的喷雾燃烧模拟。模拟结果表明:与传统单纯采用拉格朗日算法的离散液滴模型相比,新型CAV-ELSA模型的模拟结果与试验值更为接近。(本文来源于《内燃机工程》期刊2016年01期)

程钰锋,聂万胜,丰松江[6](2011)在《湍流、喷雾模型对氢氧火箭发动机燃烧仿真的影响》一文中研究指出基于完善的压力隐式算子分裂(PISO)算法,通过改变κ-ε两方程湍流模型和喷雾模型,对氢氧火箭发动机不稳定燃烧进行数值仿真。比较理论分析和数值仿真的结果得出,在二维情况下,液滴碰撞模型和TAB液滴破碎模型不适于模拟氢氧火箭发动机不稳定燃烧;TVB液滴破碎模型与κ-ε两方程湍流模型的组合情况能够捕捉到燃烧室中的压力振荡,但不能体现出振荡频率;而采用Realizableκ-ε湍流模型不考虑液滴雾化模型时不但能够捕捉燃烧室内压力振荡情况,还能够很好地得出振荡频率的分布情况。(本文来源于《火箭推进》期刊2011年06期)

王站成,杜慧勇,李焕[7](2009)在《柴油机喷雾模型的发展及应用》一文中研究指出对柴油机燃油雾化过程进行了简要分析,并简单介绍了喷雾数值计算基本思想和喷雾模拟中应用较多的各种物理模型的类型及特点,详细说明了喷油器内部燃油流动对后续喷雾过程造成影响的原因。同时对目前常用的ELSA喷雾模型不同算法的特点进行了分析比较,并对未来喷雾模型的发展方向进行了展望。(本文来源于《内燃机》期刊2009年05期)

史春涛,孙立星,刘建军,郝鑫瑞[8](2007)在《内燃机喷雾模型的研究现状》一文中研究指出喷雾模型是内燃机CFD软件中重要的组成部分,而喷雾模型是由多种子模型组成的。正确设定喷嘴出口的边界条件和选择恰当的喷雾破碎模型成为成功分析和优化内燃机喷雾过程的先决条件。本文着重介绍了孔式喷嘴流动模型和基于表面波不稳定性理论的WAVE模型、KH-RT模型、Huh-Gosman模型和LISA模型,以及它们在CFD软件中的应用。这些模型的应用从理论上讲可以大大提高内燃机喷雾多维模拟的计算精度。(本文来源于《农业机械学报》期刊2007年02期)

史春涛,周颖,张宝如,田晓松[9](2006)在《喷雾模型的发展及其在内燃机CFD中的应用》一文中研究指出喷雾模型是内燃机CFD软件中重要的组成部分,而喷雾模型是由多种子模型组成的。正确设定喷嘴出口的边界条件和选择恰当的喷雾子模型成为成功分析和优化柴油机和汽油机高压喷雾的先决条件。本文主要讨论了喷嘴流动模型、液膜雾化模型和喷雾碰壁模型在CFD软件中的应用现状。(本文来源于《拖拉机与农用运输车》期刊2006年02期)

刘金武,杨靖,高为国,倪小丹[10](2005)在《直喷式发动机喷雾模型研究进展》一文中研究指出雾化是在点火之前喷射燃油与环境因素发生复杂的物理作用的结果。本文从雾化过程喷嘴内流动、射流破裂、油团破裂、油滴蒸发四个阶段着手,在考虑到雾化过程中所伴随的减速、变形、扩散、缸壁油膜形成、油滴之间碰撞以及油滴与缸壁碰撞等物理现象基础上,综合对比了国际上近年来用实验分析方法所建立的各种相应计算模型的特点、应用情况及不足。分析了选择子模型组合并集成在计算模型(KIVA)中对缸内喷射对象的雾化过程模拟的可行性。最后结合计算机技术的发展指出了雾化过程模拟发展趋势。(本文来源于《内燃机工程》期刊2005年01期)

喷雾模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

精确的预测燃料的喷射雾化过程和喷雾结构是预测内燃机燃烧过程和排放特性的重要前提,也一直是一个热点课题;此外,随着近几年新燃烧理念和增压技术的应用,缸内的压力不断升高,使得跨/超临界喷雾混合研究成为一个新的热点。本文利用欧拉均相模型与方法对亚临界和跨/超临界射流喷雾模型进行研究和探索,主要完成了以下工作。(1)亚临界均相欧拉-拉格朗日喷雾模型算法的构建和冷态喷雾的模拟在开源CFD程序OpenFOAM中基于均相模型添加了欧拉-拉格朗日喷雾模型求解器,扩充了程序中的喷雾计算模型。在构建的模型下对冷态ECN(Engine Combustion Network)喷雾的近场欧拉特性进行模拟,分析新模型下不同RANS湍流模型对喷雾流态和扩散计算的差异,确定了模型的有效性。计算结果发现对于高雷诺数和大密度差的喷雾,在源项中考虑密度差修正的k-ε湍流模型,即HDR(High density ratio)湍流模型,可以正确地模拟出湍流脉动和气液间的扩散。此外与实验值对比发现,HDR模型中选取Cε1系数为1.6时模型的预测精度更高。为了对离散相液滴求解,在欧拉模型程序中增加气液界面面积密度输运方程,建立完整的欧拉-拉格朗日模型。通过大涡模拟显示,该模型无论是对近场的流动特性,还是对喷雾下游的液滴分布,均可以给出合理的预测。(2)跨/超临界下射流喷雾模型算法的构建针对跨/超临界射流喷雾,采用均相模型开发了一个新的真实流体CFD求解器。重点研究热力学与流体力学之间的耦合及相互作用。热力学方面,采用立方型状态方程对流体的内能、焓、比热、输运系数等进行求解,通过直接求解压缩因子方程获得密度。流体力学方面,求解变密度可压缩的N-S方程,采用PISO算法实现速度和压力的耦合求解,并自行推导修正了PISO算法中的压力泊松方程。最终,分别在零维和一维条件下对热动力学属性和一维流动进行有效性验证。(3)跨临界和超临界射流喷雾的模拟研究使用新构建的求解器,对跨临界和超临界条件射流进行数值模拟。通过与实验和Tim等人的模拟结果对比证明:当前构建的模型的求解精度更高。不同跨临界射流间对比表明:射流初始温度的不同,不会导致射流本质的差异。跨临界射流条件下伪沸腾的存在,使得射流中会形成大的密度梯度。这种大的密度梯度产生一种类似于“固壁”的效应,抑制湍流扩散和混合层的发展。然而,在超临界射流下,由于射流初始温度已经超越伪沸点温度,所以射流混合层中的密度变化主要由温度升高引起,使得密度梯度较小;这加快了流动的混合速率,射流更快的达到自相似状态。另外,对比PR和SRK状态方程得出,在略高于临界压力的跨临界条件下,PR方程的精度更高;在超临界射流和高压力下的跨临界射流中,PR和SRK方程的求解精度基本趋于一致。(4)跨临界下的伪沸腾现象的热力学分析,及伪沸腾区间和伪沸腾上临界点的确定。热力学理论分析结合数值模拟研究表明,跨临界伪沸腾现象是一个随温度和压力变化的有限连续过程。伪沸腾的强弱与跨/超临界的环境压力直接相关,压力越高,伪沸腾强度越弱。即,伪沸线(Widom线)并不是无限延伸的,而是一根有限长度的线段,其起点和终点可分别称为“下临界点”和“上临界点”。“下临界点”即通常的热力学临界点(Pr=1);“上临界点”,对常规气体大约出现在3.5倍相对压力处(Pr=3.5),对烃类燃料大约出现在4倍相对压力(Pr=4)处。在“上临界点”处,Widom线两侧的密度差已趋于零,恒压比热的峰值现象消失,伪沸腾中用于体积膨胀的结构潜热也趋于零。一旦超过“上临界点”,流体的恒压加热过程将使类液态流体直接转变为均一的超临界态流体,过渡态则不复存在。对于跨/超临界状态的流体,伪沸点的理论意义和实用价值都要大于临界点。对于混合层而言,随着伪沸腾强度的减小,混合层内“固壁”的阻尼效应降低,混合层厚度增加。热力学第二定律分析表明,伪沸腾强度的下降促进了熵增的增加,加速了低温流体与周围气体的混合,使得混合层逐渐向喷嘴方向回缩。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

喷雾模型论文参考文献

[1].刘博,韩长福,丁虎,刘龙.重油现象学喷雾模型建模研究[J].船舶工程.2019

[2].李亮.亚临界及跨/超临界均相射流喷雾模型的构建及应用[D].大连理工大学.2019

[3].刘怡,余永刚.液体随行装药内弹道计算中液滴喷雾模型分析[J].弹道学报.2016

[4].黄河.离散式变量喷雾模型与试验研究[D].西南大学.2016

[5].何志霞,张亮,王谦,王芬.耦合喷嘴内流欧拉-拉格朗日喷雾模型研究[J].内燃机工程.2016

[6].程钰锋,聂万胜,丰松江.湍流、喷雾模型对氢氧火箭发动机燃烧仿真的影响[J].火箭推进.2011

[7].王站成,杜慧勇,李焕.柴油机喷雾模型的发展及应用[J].内燃机.2009

[8].史春涛,孙立星,刘建军,郝鑫瑞.内燃机喷雾模型的研究现状[J].农业机械学报.2007

[9].史春涛,周颖,张宝如,田晓松.喷雾模型的发展及其在内燃机CFD中的应用[J].拖拉机与农用运输车.2006

[10].刘金武,杨靖,高为国,倪小丹.直喷式发动机喷雾模型研究进展[J].内燃机工程.2005

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