一种考虑有限相变和次网格喷雾的Lagrangian湍流模型
流体动力学
2026-04-28 v1 计算物理
摘要
本文提出了一种基于多相多组分数值方案的Lagrangian湍流模型，后者满足界面平衡和相互不饱和条件。该多相模型基于对四方程多相模型的稳健实现，后者假设压力、温度和速度在次网格尺度上的严格平衡。关键在于，四方程模型的平衡假设相较于建模完整的非平衡多相系统提供了巨大的计算节省。为了获得这些限制性平衡假设下的预测能力，提出了一种新的Eulerian 喷雾模型形式，用于预测次网格界面面积，同时避免界面之间不物理的泄漏。此外，耦合了方程的改进有限相变模型，其在Gibbs自由能平衡下受热力学约束，用于建模复杂的相变 regimes。该完整的建模框架使用Engine Combustion Network（ECN）Spray A案例在非蒸发和蒸发条件下进行了验证，结果与实验测量值高度一致。
引用
@article{arxiv.2604.23846,
title = {An LES model with finite-rate phase change and subgrid spray based on a thermodynamically consistent four-equation multiphase model},
author = {Henry Collis and Shahab Mirjalili and Makrand Khanwale and Ali Mani and Gianluca Iaccarino},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.23846},
year = {2026}
}