基于壁面潤濕性的燃油濕壁過程模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2023-05-08 00:48
世界各國政府加大對(duì)發(fā)展綠色清潔能源的重視以及各行業(yè)節(jié)能減排法律法規(guī)的越發(fā)嚴(yán)格,促使了諸如均質(zhì)壓燃(HCCI)、預(yù)混壓燃(PCCI)、低溫燃燒(LTC)、反應(yīng)可控壓燃(RCCI)等新型燃燒模式的誕生。這些燃燒模式雖然一定程度上達(dá)到了節(jié)能減排的目的,但是由于其技術(shù)特點(diǎn)容易造成噴霧濕壁及混合氣形成不均勻等問題。為了解決這些問題,除了對(duì)噴霧特性進(jìn)行改良外,對(duì)燃燒室壁面參數(shù)的優(yōu)化和研究也格外重要。現(xiàn)階段CFD模型往往忽視壁面基本潤濕特性參數(shù)(如接觸角、鋪展速率等),故現(xiàn)有的CFD模型仍不夠完善,無法在發(fā)動(dòng)機(jī)噴霧相關(guān)計(jì)算中得到廣泛應(yīng)用。因此本研究依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(5167060406),以金屬材料表面潤濕性為切入點(diǎn),以數(shù)值模擬為主要研究手段,針對(duì)燃油液滴濕壁過程及其可控性開展研究工作。為新型燃燒室的設(shè)計(jì)提供技術(shù)參考。針對(duì)燃油單液滴撞壁模擬。本文研究了單液滴撞擊不同微觀形貌金屬壁面、不同疏油屬性金屬壁面以及在不同環(huán)境壓力下撞擊不同潤濕性的金屬壁面時(shí)燃油液滴形態(tài)發(fā)展、燃油液滴蒸發(fā)產(chǎn)生的燃油蒸汽分布及燃油蒸發(fā)速率的差異。不同金屬壁面微觀形貌的模擬結(jié)果表明,微觀形貌的布置和尺度會(huì)直接影響金屬壁面潤...
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 壁面潤濕性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 壁面潤濕性相關(guān)理論研究
1.2.2 不同潤濕性表面的制備方法
1.3 壁面潤濕性相關(guān)模擬研究現(xiàn)狀
1.4 本課題研究意義及工作內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)及模擬平臺(tái)
2.1 對(duì)比實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及方案
2.1.1 金屬表面的制備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)臺(tái)架
2.1.3 數(shù)據(jù)處理
2.2 模擬計(jì)算平臺(tái)
2.2.1 模擬計(jì)算硬件設(shè)備
2.2.2 模擬計(jì)算相關(guān)軟件
2.3 模型介紹
2.3.1 模擬計(jì)算多相流模型
2.3.2 液滴撞壁物理模型
2.3.3 液滴撞壁模型網(wǎng)格劃分及無關(guān)性驗(yàn)證
2.3.4 噴霧撞壁物理模型
2.3.5 噴霧撞壁模型網(wǎng)格劃分及無關(guān)性驗(yàn)證
2.4 本章小結(jié)
第3章 液滴撞擊金屬壁面的數(shù)值模擬
3.1 液滴撞壁模型驗(yàn)證
3.2 燃油液滴撞擊不同微觀形貌金屬壁面數(shù)值模擬
3.2.1 微觀形貌對(duì)液滴形態(tài)發(fā)展的影響
3.2.2 微觀形貌對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
3.2.3 微觀形貌對(duì)蒸汽量變化的影響
3.3 燃油液滴撞擊疏油金屬壁面數(shù)值模擬
3.3.1 疏油特性對(duì)液滴形態(tài)發(fā)展的影響
3.3.2 疏油特性對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
3.3.3 疏油特性對(duì)蒸汽量變化的影響
3.4 燃油液滴在不同環(huán)境壓力下撞擊多種潤濕性金屬壁面數(shù)值模擬
3.4.1 環(huán)境壓力對(duì)液滴形態(tài)發(fā)展的影響
3.4.2 環(huán)境壓力對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
3.4.3 環(huán)境壓力對(duì)蒸汽量變化的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 噴霧撞擊金屬壁面的數(shù)值模擬
4.1 噴霧撞壁模型驗(yàn)證
4.2 燃油噴霧撞擊不同壁面溫度金屬壁面數(shù)值模擬
4.2.1 壁面溫度對(duì)噴霧形態(tài)發(fā)展的影響
4.2.2 壁面溫度對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
4.2.3 壁面溫度對(duì)蒸汽量變化的影響
4.3 燃油噴霧在不同環(huán)境壓力下撞擊金屬壁面數(shù)值模擬
4.3.1 環(huán)境壓力對(duì)噴霧形態(tài)發(fā)展的影響
4.3.2 環(huán)境壓力對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
4.3.3 環(huán)境壓力對(duì)蒸汽量變化的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)及工作展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
本文編號(hào):3811654
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 壁面潤濕性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 壁面潤濕性相關(guān)理論研究
1.2.2 不同潤濕性表面的制備方法
1.3 壁面潤濕性相關(guān)模擬研究現(xiàn)狀
1.4 本課題研究意義及工作內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)及模擬平臺(tái)
2.1 對(duì)比實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及方案
2.1.1 金屬表面的制備
2.1.2 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)臺(tái)架
2.1.3 數(shù)據(jù)處理
2.2 模擬計(jì)算平臺(tái)
2.2.1 模擬計(jì)算硬件設(shè)備
2.2.2 模擬計(jì)算相關(guān)軟件
2.3 模型介紹
2.3.1 模擬計(jì)算多相流模型
2.3.2 液滴撞壁物理模型
2.3.3 液滴撞壁模型網(wǎng)格劃分及無關(guān)性驗(yàn)證
2.3.4 噴霧撞壁物理模型
2.3.5 噴霧撞壁模型網(wǎng)格劃分及無關(guān)性驗(yàn)證
2.4 本章小結(jié)
第3章 液滴撞擊金屬壁面的數(shù)值模擬
3.1 液滴撞壁模型驗(yàn)證
3.2 燃油液滴撞擊不同微觀形貌金屬壁面數(shù)值模擬
3.2.1 微觀形貌對(duì)液滴形態(tài)發(fā)展的影響
3.2.2 微觀形貌對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
3.2.3 微觀形貌對(duì)蒸汽量變化的影響
3.3 燃油液滴撞擊疏油金屬壁面數(shù)值模擬
3.3.1 疏油特性對(duì)液滴形態(tài)發(fā)展的影響
3.3.2 疏油特性對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
3.3.3 疏油特性對(duì)蒸汽量變化的影響
3.4 燃油液滴在不同環(huán)境壓力下撞擊多種潤濕性金屬壁面數(shù)值模擬
3.4.1 環(huán)境壓力對(duì)液滴形態(tài)發(fā)展的影響
3.4.2 環(huán)境壓力對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
3.4.3 環(huán)境壓力對(duì)蒸汽量變化的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 噴霧撞擊金屬壁面的數(shù)值模擬
4.1 噴霧撞壁模型驗(yàn)證
4.2 燃油噴霧撞擊不同壁面溫度金屬壁面數(shù)值模擬
4.2.1 壁面溫度對(duì)噴霧形態(tài)發(fā)展的影響
4.2.2 壁面溫度對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
4.2.3 壁面溫度對(duì)蒸汽量變化的影響
4.3 燃油噴霧在不同環(huán)境壓力下撞擊金屬壁面數(shù)值模擬
4.3.1 環(huán)境壓力對(duì)噴霧形態(tài)發(fā)展的影響
4.3.2 環(huán)境壓力對(duì)蒸汽形態(tài)發(fā)展的影響
4.3.3 環(huán)境壓力對(duì)蒸汽量變化的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)及工作展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝
本文編號(hào):3811654
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