利用LES-VOF模型研究柴油喷嘴附近的喷雾结构

摘要

本文基于大涡模拟(LES)湍流模型和流体体积法(VOF)对燃油在喷孔内部的流动和近嘴区域的射流雾化过程进行了数值模拟,其中大涡模拟方法求解气液相的湍流流场,流体体积法(VOF)追踪气液两相流体界面.模拟计算结果展现了喷雾初始阶段油束尖梢形成的“蘑菇头”形态及其破碎机理,验证了K-H不稳定波的增长是导致射流雾化的原因,根据喷雾形态计算的液核长度和雾化锥角值符合理论和试验分析的范围.深入分析还发现射流表面初始扰动源是液体内部湍流扰动和喷孔出口处边界层松弛共同作用的结果.