單液滴蒸發(fā)的壓力效應與熱環(huán)境影響研究.pdf

1、在液體燃料的燃燒過程中，燃料液滴的蒸發(fā)是關鍵的一環(huán)。大量的試驗研究表明，液體燃料的燃燒通常是擴散燃燒，燃燒速度快，蒸發(fā)速度慢，燃料液滴的蒸發(fā)速率對燃燒過程及相關設備的性能都有重要影響，因此，對液滴蒸發(fā)特性的研究具有十分重要的意義。 液滴蒸發(fā)是集傳熱、傳質與氣體流動于一體的耦合現象，影響因素多，特性規(guī)律復雜。數十年來，一些學者對液滴的蒸發(fā)模型與蒸發(fā)特性進行了研究，但由于問題的復雜性，仍有許多問題尚需進一步研究。 本文在前人

2、研究基礎上，以烷烴類單液滴為研究對象，通過數值模擬，對蒸發(fā)模型與特性規(guī)律進行了研究。主要包括：(1)基于等溫液滴蒸發(fā)模型，在考慮氣液相物性參數隨熱環(huán)境與壓力變化的條件下，編制了對流環(huán)境中等溫液滴蒸發(fā)的數值模擬程序。在驗證計算方法與程序可靠性基礎上，通過模擬計算，分析了環(huán)境壓力與熱環(huán)境對液滴蒸發(fā)的影響，得出了幾種不同對流條件下等溫液滴蒸發(fā)的壓力效應轉捩溫度區(qū)間。(2)在考慮了氣液相物性參數隨熱環(huán)境與壓力變化條件下，建立了對流環(huán)境中一維非等

3、溫液滴的瞬態(tài)蒸發(fā)模型，編制了數值計算程序。在可靠性分析驗證的基礎上，通過模擬計算，分析了非等溫液滴蒸發(fā)時的環(huán)境壓力、溫度效應及轉捩溫度區(qū)間，并與等溫液滴蒸發(fā)進行了比較。(3)在非等溫液滴蒸發(fā)研究基礎上，建立了考慮輻射換熱的一維瞬態(tài)蒸發(fā)模型，初步分析了液滴蒸發(fā)過程中的熱輻射效應。 通過研究，對于不同條件下的單液滴蒸發(fā)，獲得了環(huán)境壓力、環(huán)境溫度、對流強度及熱輻射對液滴蒸發(fā)的定量影響，分析了瞬態(tài)加熱階段液滴內導熱與膨脹特性，得出了一些