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单油滴蒸发燃烧周围流场及火焰结构的数值模拟研究
  • ISSN号:1671-8097
  • 期刊名称:《热科学与技术》
  • 时间:0
  • 分类:TF051[冶金工程—冶金物理化学] TF054[冶金工程—冶金物理化学]
  • 作者机构:[1] 内蒙古科技大学能源与环境学院,内蒙古包头014010, [2] 清华大学工程力学系,北京100084
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51266008)
中文摘要:

采用一步总包有限反应速率模型模拟了不同相对速度、颗粒尺寸、环境温度条件下单个油滴燃烧。对于全包围燃烧模态,火焰半径的模拟结果与文献的理论解析解进行对比,在周向角小于90°范围内和数值模拟结果接近,大于90°,理论解不能精确预测火焰锋面半径;油滴表面局部蒸发率较尾部火焰燃烧模态下的蒸发率小;各个燃烧模态下,局部蒸发率最大的位置发生在前驻点处。燃烧状态下油滴颗粒的阻力系数要比冷态条件下的阻力系数小,不能简单套用 Wallis-Kliachko公式计算。阻力系数随着来流速度增大而增大,随着周围环境温度的升高而升高。

英文摘要:

A one-step turnkey finite reaction rate model was adopted to simulate different relative velocities,particle sizes,ambient temperature conditions of a single droplet burning.For the full surrounding combustion mode,the simulated results of flame radius was compared with theoretical analytical solution.Theoretical solution is closer to the numerical results for the circumferential angle less than 90°;if the angle is greater than 90°,the theoretical solution cannot accurately predict the flame frontal radius.Under different combustion modes,the maximum local evaporation rate occurs at the front stagnation point.Droplet surface partial evaporation rate is smaller than the rate of evaporation under the tail flame mode.The drag coefficient of a combusting droplet is smaller than that of a cold droplet,hence the formula of Wallis-Kliachk is inaccurate for this case.The drag coefficient increases with an increase in flow velocity, and increases with an increasing ambient temperature.

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期刊信息
  • 《热科学与技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:大连理工大学
  • 主编:王补宣
  • 地址:大连市甘井子区凌工路2号大连理工大学
  • 邮编:116024
  • 邮箱:jtst@dlut.edu.cn
  • 电话:0411-84707963
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-8097
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1472/T
  • 邮发代号:8-262
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:2346