基于MPS方法的直流撞擊式噴嘴霧化模擬.pdf

1、霧化是指液體射流或液膜破碎成液滴的物理現(xiàn)象，它是眾多自然現(xiàn)象和工程應(yīng)用中的共性基礎(chǔ)科學(xué)問題，高速氣流環(huán)境下的射流霧化現(xiàn)象復(fù)雜，其研究涉及到空氣動(dòng)力學(xué)、多相流、湍流、傳熱傳質(zhì)等多個(gè)領(lǐng)域。霧化現(xiàn)象的研究手段嚴(yán)重不足是霧化研究的主要障礙之一。目前理論研究無法完全滿足工程設(shè)計(jì)與分析的要求，大量的研究工作依賴于實(shí)驗(yàn)。但試驗(yàn)方法對(duì)試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)技術(shù)水平要求很高，試驗(yàn)費(fèi)用也比較昂貴。當(dāng)前流行的商業(yè)計(jì)算力學(xué)軟件采用成熟的多相數(shù)值模擬方法，其模擬準(zhǔn)確度極

2、大依賴于建立在霧化機(jī)理理解之上的霧化模型，無法加深對(duì)霧化機(jī)理的認(rèn)識(shí)。
　　本文開發(fā)了基于移動(dòng)粒子半隱式法(MPS)的程序，程序采用了基于自由表面能的表面張力模型和新的自由表面處理方法。將程序用于直流撞擊式噴嘴霧化模擬，得到了較好的模擬結(jié)果，分析了表面張力模型及粒子數(shù)目對(duì)模擬結(jié)果的影響，比較了不同流動(dòng)參數(shù)下霧化的模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　分析得出表面張力對(duì)結(jié)果的影響較大，計(jì)算中不可忽略。粒子數(shù)目對(duì)結(jié)果也有較大影響，計(jì)算前需要驗(yàn)證粒