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液氨喷嘴内流及近场雾化特性的数值模拟研究
- 【作者】
- 雍添硕; 张延志; 贾明
- 【单位】
- 大连理工大学
- 【摘要】
- 液氨作为一种零碳排放的替代燃料,在内燃机领域受到越来越广泛的关注。液氨的物性与传统碳氢燃料存在显著差异,其喷嘴内部流动特性及近场雾化特性目前尚不清晰。本研究基于大涡模拟(LES)和流体体积(VOF)模型,对液氨和柴油喷嘴内部的空化形态及近场雾化特性进行了对比分析。由于两种燃料的饱和蒸汽压、粘度、表面张力等物性参数差异显著;因此,在Schnerr–Sauer空化模型中,气泡数密度基于异质成核理论分别计算。研究结果表明,在相同工况下,喷嘴内液氨的质量流量、流量系数(Cd)和面积系数(Ca)均显著低于柴油。相同工况下液氨较柴油喷雾速度更快、贯穿距更长,且因空化增大湍流强度,其蘑菇头破碎角大小及液柱破碎程度均更优。液氨在高压喷射下虽然易产生空化并带来有效流通面积损失,但空化同时增强了近场喷雾的湍流剪切作用和近场雾化效果。通过合理协调喷射压力与环境压力,可保证在满足质量流量的前提下,进一步提升液氨的近场雾化质量。
- 【关键词】
- 液氨燃料;Schnerr–Sauer模型;空化形态;近场雾化
- 【论文集名称】
- 【会议名称】
- 2025内燃机高效低碳清洁燃烧学术年会
- 【会议时间】
- 2025-6-12至2025-6-15
- 【会议地点】
- 镇江
- 【下载次数】
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