“全空穴”模型中的非冷凝气质量分数研究

作     者：李强 魏建勤 LI Qiang;WEI Jian-qin

作者机构：桂林航天工业学院汽车工程系桂林541004 浙江大学能源系杭州310027 

出 版 物：《内燃机工程》 (Chinese Internal Combustion Engine Engineering)

年 卷 期：2016年第37卷第2期

页      面：127-136页

核心收录：

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0702[理学-物理学] 

主　　题：内燃机 柴油 喷孔 双相流 模型 非冷凝气质量分数 

摘      要：采用Fluent的全空穴模型模拟了不同非冷凝气质量分数下的柴油喷孔内超空穴流,非冷凝气质量分数的变化范围为1.5×10^(-8)~7.5×10^(-5),并与试验结果进行了对比。全空穴模型假设空穴是由于非冷凝气和/或液体蒸发形成的。模拟结果显示:非冷凝气质量分数对喷孔内超空穴流场的影响占主导地位,非冷凝气质量分数不仅影响空穴数量,还影响孔内压力分布,进而影响空穴分布。在试验条件下,当非冷凝气质量分数较大时,如取10^(-5)数量级,计算的喷孔内超空穴场形态与试验定性不吻合,喷孔中下游区域的空穴主要集中在喷孔中心区,而不是在壁面附近,但连续方程残差比其他小的非冷凝气质量分数小2~3个数量级,且达到收敛所需要的迭代次数也少得多;当非冷凝气质量分数减小时,如小于1.5×10^(-6)时,计算的孔内空穴场与试验结果定性一致,但达到收敛所需要的迭代次数增多,且收敛时的残差值较大。总之,采用较大的非冷凝气质量分数,计算收敛快,残差值小,但计算的喷孔内空穴场与试验空穴场定性不吻合;使用与试验空穴场定性吻合的非冷凝气质量分数,收敛所需要的迭代次数较多,计算残差较大。