超臨界雰囲気中を運動する燃料液滴の蒸発・燃焼特性に関する数値的研究

超临界大气中燃料液滴蒸发与燃烧特性的数值研究

• 批准号: 08750221
• 负责人: 賈 為
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750221/
• 关键词: 噴霧燃焼; 超臨界状態; 運動液滴; 数値解析; 蒸発モデル; 微粒化

高圧噴霧燃焼の基礎となる、遷移を含む、運動する燃料液滴の蒸発・燃焼過程を解明することを目的として、一連の数値的な研究を行った。1.平成7年度の科研費研究で開発した高圧雰囲気中を運動する燃料液滴の蒸発・燃焼過程に対する計算法に改良を加え、亜臨界、遷移、超臨界のすべての範囲において、気液界面、表面張力の影響、液滴の変形、火炎特性の時間的変化を精度よく計算できるようにした。。2.亜臨界から超臨界の範囲にわたって、運動する単一燃料液滴の数値解析を行い、液滴の運動速度と蒸発・燃焼特性との関係を調べ、以下のことを明らかにした。(1)運動する液滴が大きく変形し、クラゲ状になる。(2)着火は液滴の後部から起きる。着火後、火炎は液滴から急速に遠ざかるため、液滴の蒸発と燃焼過程が恰も独立に進行している。(3)蒸発の最終段階を除いて、蒸発速度は液滴の初速度に比例する。(4)燃焼は蒸発完了後も長時間続く。燃焼速度は液滴運動に無関係である。(5)亜臨界から超臨界への遷移は温度の高い部分から始まるので、液滴の前面、そしてリング渦部分の順に起きる。(6)表面張力が液滴の変形を抑制する効果があるが、表面張力が温度と共に変化する高温高圧の場合、その影響はさほど大きくない。(7)2次元液滴と軸対称3次元液滴とを比べて、蒸発時間がほぼ同じになるという意外な結果を得た。これは液滴変形の総合的な影響によるものである。一方、軸対称3次元液滴の燃焼時間は2次元液滴の約2/3倍である。(8)上記の計算結果に基づき、対流の影響を考慮した新しい蒸発モデルを構築した。3.超臨界雰囲気中に正面衝突する燃料液滴の蒸発特性の数値解析を行い、以下のことを明らかにした。(1)衝突する液滴の蒸発過程は液滴間距離が大きいときは液滴前面の濃度境界層により支配される。しかし、液滴が衝突し、縦方向に延ばされると、後方からきた流れの作る濃度境界層が支配的になる。(2)蒸発時間はある初期液滴間距離で最大値を取り得る。これらの研究成果は7th International Symposium on Computational Fluid Dynamicsで発表する予定である。

The process of fuel droplet steaming and burning is very important to understand the accuracy of the purpose of the study. 1. The Pingcheng Institute of Scientific Research conducted a study on the process of fuel droplet steaming in the Pingcheng Institute of Scientific Research in Seventh year. The calculation of the calculation algorithm for the process of fuel droplet steaming has been improved to increase the temperature, boundary, temperature range, temperature range, liquid interface, surface force shadow, droplet shape, and fire characteristics. The accuracy of the calculation is calculated and calculated. two。 The temperature range is different, the number of fuel droplets is analyzed, the velocity of liquid droplets, the characteristics of steaming and burning, and the following parameters are discussed. (1) move the liquid droplets to move the liquid droplets into the shape and shape of the liquid droplets. (2) the back of the fire droplet starts to flare. After the fire, the droplets of the fire and the droplets of the fire, the droplets and the droplets, the process of burning the droplets and the burning process of the droplets are carried out independently. (3) the steaming speed, the ratio of the initial velocity and the initial velocity of the liquid droplet. (4) it will burn for a long time after the burning and steaming has been finished. The burning speed, the liquid drop, the liquid droplet, the liquid drop, the burning speed, the burning speed, the liquid drop, the burning speed, the burning speed, the liquid drop, the burning speed, the burning speed, the liquid drop, the burning speed, the burning speed, the liquid drop. (5) the temperature is higher than the boundary, the liquid drop is in front of the droplet, and the temperature is very high. (6) the surface force, droplet shape, temperature, temperature and temperature. (7) the two-dimensional droplet comparison is called the third-dimensional droplet comparison, and the steaming time is the same as that of the droplet. The shape of the droplet is in the shape of the droplet. The burning time of 3-dimensional droplets is about 2 times higher than that of 2-dimensional droplets. (8) the results of the previous calculation show that the basic information and current information will affect the performance of the new system. 3. The number of fuel droplet vaporization characteristics in the front of the boundary is analyzed, and the following lines are clear. The main results are as follows: (1) during the process of droplet evaporation, the distance between the droplet and the temperature in front of the droplet dominates the temperature. The droplets burst, the direction extends, and the flow behind the droplets acts as the domination of the boundary. (2) the distance between the droplets and the maximum distance between the droplets and the droplets can be obtained at the beginning of the steam cycle. The results of the research, the 7th International Symposium on Computational Fluid Dynamics, the table, the predetermined data.

项目成果

W.Jia: "A Numerical Study on Liquid-Gas Channel Flow Partly Blocked by One Fluid" Proc.2nd Asian CFD Conference. 523-528 (1996)

W.Jia：“一种流体部分阻塞液-气通道流动的数值研究”Proc.第二届亚洲CFD会议。