低雷诺数空气来流正庚烷液滴蒸发过程熵产研究

摘要

柴油是车用内燃机、航空发动机的主要燃料，主要成分为正庚烷液体。液体燃烧属于扩散型燃烧，燃料先雾化成油雾，然后蒸发，燃油蒸汽在气态扩散火焰中燃烧。油雾蒸发是液体燃烧中的重要过程，是决定液体燃烧的燃烧速率的关键步骤。本论文建立了一个二维准稳态的液滴蒸发数值模型，分析了液滴蒸发的熵产，推导出了三维笛卡尔坐标系下的传质熵产公式。基于Fluent软件进行了数值模拟，结果显示小雷诺数空气来流中的液滴蒸发过程的熵产主要由导热熵产组成，且液滴蒸发越容易，相对总熵产越小，从热力学角度来看其液滴蒸发过程更优。