【正文】 何尺寸的有效性。Wave破碎模型是1995年Hwang和Reitz提出的，此模型認為氣液之間的速度差造成了射流霧滴的破碎，是用于高速射流霧化。如果時間步長太長，計算結(jié)果將依賴于此時間步長，用戶必須相應的調(diào)整顆粒的長度標尺。目前常用的離散方法有：有限差分法、有限體積法、有限解析法和有限元法等。因此，選擇波動破碎模型描述液相的離散。在Fluent中，作為默認值常數(shù)，,。 因為如果流動包含不同成分的混合或相互作用，系統(tǒng)還要遵守組分守恒定律。只有守恒型的控制方程才可以保證對有限大小的控制容積內(nèi)所研究的物理量的守恒定律仍然得到滿足。由于割嘴尺寸較小，噴霧區(qū)尺寸較大，對割嘴部分采用局部網(wǎng)格加密。Gambit可以導入CFD軟件或前處理軟件生成的幾何模型，能夠?qū)氲膸缀文Ｐ臀募念愋桶ˋCIS、Parasolid、IGER和STEP等格式。它最終生成具有邊界信息的網(wǎng)格文件。 （4）對液體燃料種類的適應性較強，高粘度液體也能霧化良好。根據(jù)流動的粘性動力特性可通過雷諾數(shù)進行相似換算的特點，研究中選擇用水來替代燃油作為研究材料，霧化介質(zhì)為壓縮空氣。表面張力由于會組織液體表面的擾動或變形，因而可以阻礙霧化過程的進行，并組織表面波的生成，延緩絲條的形成過程，隨著表面張力的增加，霧化質(zhì)量會嚴重惡化。實驗研究指出，顆粒直徑的分布，一般具有連續(xù)的特點，并且具有一個最大值。 液態(tài)燃油噴入燃燒室空間后，形成一個由液柱、油滴、油蒸氣和空氣組合的多相混合物的場，我們稱之為噴霧場。噴霧場即液態(tài)燃油經(jīng)過割嘴被噴霧燃燒室空間后，形成一個由液柱、油滴、油蒸汽和空氣組成的多相混合的場。霧化特性及混合特性進行研究，從而得到割嘴的工作性能變化規(guī)律。但有兩個缺點：①物化性能較其他類型割嘴差；②工作范圍也比較窄。通常認為實現(xiàn)液體霧化的最有效途徑是提高液體與周圍空氣之間的相對速度。一般情況下，相對速度越高，液滴的平均直徑越小。 A型割嘴的結(jié)構(gòu)圖如圖11所示。實驗測量參數(shù)一般有：噴注壓力、介質(zhì)流量、液滴直徑、液滴速度、直徑分布等。隨著CFD技術的發(fā)展，通過數(shù)值仿真進行霧化過程研究成為一種重要的新興的研究方法。對于等壓式割嘴，按單孔割嘴模型試驗，其霧化過程示意圖如圖17所示。最常用的表示方法： a .圖示法大小不同的顆粒組成的多分散系的尺寸分布有單峰和多峰分布，、。④氣液流量等流動參數(shù)，重要參數(shù)包括氣液相對速度、動量比、壓降等。這種割嘴的結(jié)構(gòu)比較簡單，它由油孔、氣孔和混合孔組成，壓縮空氣經(jīng)過氣孔與來自液體通道的流體在混合孔內(nèi)混合后，從噴出口噴出并膨脹霧化。 （5）霧化質(zhì)量好。Gambit能夠提供多種網(wǎng)格類型，可根據(jù)用戶的要求，自動完成網(wǎng)格劃分這項繁雜的工作。Gambit是一個開放性的軟件，它不僅體現(xiàn)在輸入方面還體現(xiàn)在輸出方面，它不僅能為Fluent輸出網(wǎng)格，而且還可以為其他分析軟件提供網(wǎng)格，如ANSYS等。對于割嘴部分選用Tgrid網(wǎng)格劃分方案，單元元素主要是Tet/Hybrid，對于噴霧區(qū)選用Cooper網(wǎng)格劃分方案，單元元素主要是Hex/wedge。本文采用守恒型的控制方程目的在于：不論節(jié)點位置的程度如何，根據(jù)控制方程而導出的離散方程也具有對任意大小容積守恒的特性。如果流動處于湍流狀態(tài)，系統(tǒng)還要遵守附加的湍流輸運方程。該模型適合的流動類型比較廣泛，包括有旋均勻剪切流，自由流（射流和混合層），腔道流動和邊界層流動。波動模型： 式中：離散過程中產(chǎn)生的波長，m。近年來有限體積法應用最為廣泛它的基本思路是：將計算區(qū)域劃分為網(wǎng)格，并使每個網(wǎng)格定周圍有一個互不重復的控制體積；將待解微分方程對每個控制體積積分，從而得出一組離散方程。此外，此模型比較適合于低韋伯數(shù)碰撞，在這種情況下碰撞的結(jié)果是合并或反彈，而當韋伯數(shù)大于100時，碰撞引起液滴破碎。球形液滴在垂直方向氣流的作用下變成扁平形，然后在RayleighTaylor(RT)不穩(wěn)定表面波的作用下，加速油滴扁平形化，并分裂出一些大尺度碎片，然后再更短波長的KelvinHelmholtz(KH)不穩(wěn)定表面波作用下，把大尺度碎片割成絲狀，然后生成更細的油滴，油滴群的集合體，即為油束。操作：Display→Grid.. 設置對話框如圖31所示。鑒于上述條件，結(jié)合作者所使用的的計算機配置，在不影響運算結(jié)果的前提下，為提高效率，選擇分離式求解器。依據(jù)所研究割嘴的具體情況，模型選擇步驟如下：激活能量方程，計算過程考慮熱交換；根據(jù)湍流流動各自的特點，最終選擇了可實現(xiàn)k—湍流模型：圖34 流體模型設置 因為經(jīng)過諸多研究者的實驗研究，認為這種模型更能很好地表達平面或圓形噴射。操作：Define→Models→Discrete Phase.. 離散相模型計算參數(shù)設置如圖310所示：圖39 離散相模型計算參數(shù)設置 UDF的設置如圖310所示：圖310 UDF設置 點擊Create打開如圖311對話框：圖311 流體流速設置對話框 在Injection Type的下拉選項中選擇surface項，在Release From Surfaces中選擇inlet_2； 在Materials的下拉選項中選擇gasoilliquid項； 在Point Properties中的YVelocity填入5，在Stop ，在Total Flow ，選擇最下方的Scale Flow Rate by Face Area。Fluent自動定義邊界面為面顯示計算結(jié)果。 。，混合孔直徑對霧化效果的影響曲線呈現(xiàn)了交叉現(xiàn)象。 ： 粒徑百分數(shù)分布從粒徑的百分數(shù)分布可以看出，截面上霧化粒徑大多分布在87200之間，基本能夠滿足霧化要求。從割嘴氣相流量特性的研究得出，相同的氣相壓力下，氣孔直徑大的割嘴的氣相流量也大，在壓力較小的范圍，氣相流量相差不大；同樣的，相同的氣相壓力下，混合孔直徑大的，割嘴的氣相流量也大，但是當增大或減小到一定程度的時候，割嘴氣相流量幾乎不變化。和實際的割嘴霧化過程存在著一定的差距。在這里本把論文設計的目的和主要內(nèi)容向各位老師一一匯報，懇請各位老師批評指導。分析了氣相流速對兩相流場的影響；探討了割嘴的運行參數(shù)、結(jié)構(gòu)特性對割嘴霧化效果、流量特性的影響。 模擬結(jié)果表明，割嘴出口下游截面粒徑基本成軸對稱分布，并且沿著徑向方向粒徑是不斷增大的。 混合孔直徑對霧化效果的影響 通過對等壓式割嘴的割嘴結(jié)構(gòu)對霧化效果影響的數(shù)值計算得到以下結(jié)論：(1)隨著氣液質(zhì)量流量比值增大，割嘴的霧化粒徑變??；(2)在同樣的氣液質(zhì)量流量比值下，氣孔直徑越大；水孔直徑越大，粒子直徑減少；混合孔直徑的影響曲線則在不同的氣液質(zhì)量比值下呈現(xiàn)交叉現(xiàn)象。，隨著氣液質(zhì)量流量比值的增大，割嘴的霧化粒徑呈現(xiàn)不斷減小趨勢。 操作：Plot→XY Plot.. 打開“Solution XY Plot”對話框如圖42所示：圖42 Solution XY Plot的設置 （1）在Y Axis Function下拉菜單中選擇Pressure..和Static Pressure； （2）在Surfaces列表中選擇Line_6； （3）在Plot Direction項，設X=0，Y=0，Z=1；這將會繪制沿Z軸的壓強分布圖； （4）點擊Axes..修改軸向坐標的顯示范圍：此時會打開“AxesSolution XY Polt”設置對話框如圖43所示。（離散相） 選擇