基于大涡模拟对超临界燃油喷射的数值分析

摘要

运用大涡模拟方法对超临界燃油射流进行模拟研究,结合真实气体状态方程PR对流体的热物性和输运特性进行预测.本文研究对象是正庚烷射入充满空气的超临界环境中,重点考察了跨临界与超临界,环境压力对射流混合特性的影响.计算结果表明,超临界射流由于入口温度较高,初始密度分层较小,射流形成了较短的"液核",且"液核"末端密度和质量分数下降较快,使射流更快的达到自相似区域.此外,超临界射流的界面厚度远大于跨临界射流,表明超临界更加有利于射流与周围气体的混合.随着环境压力的增大,"液核"变短,射流在轴线方向上下降较快,且形成了较短的界面厚度,因此增大环境压力有助于射流的扩散与混合.