部分预汽化正庚烷喷雾驱动的旋转爆震燃烧建模
流体动力学
2020-11-25 v2
摘要
对由部分预汽化的正庚烷(n-heptane)喷雾驱动的二维旋转爆震燃烧(RDC)进行了欧拉-拉格朗日模拟。研究了液滴直径和总当量比对爆震燃烧和液滴动力学的影响。研究发现,小的正庚烷液滴(如 5 μm)在爆震波附近完全汽化,而中等正庚烷液滴(如 20 μm)在爆震波内或波后消耗,逃逸的液滴持续蒸发并发生爆燃。RDE 燃烧室内的液滴分布受液滴蒸发行为的显著影响。在两相 RDC 中观察到预混与非预混混合燃烧模式。当液滴直径较小或较大时,爆震燃料分数较高,在直径为 20 μm 时达到最小值。爆震传播速度随液滴直径增大而降低,当直径较大(> 30 μm)时几乎恒定。与相应的气相情况相比,速度亏损为 2-18%。此外,对于相同液滴直径,传播速度随总当量比增大而增大。研究还发现,爆震传播速度和爆震燃料分数受预汽化气体当量比的显著影响。比冲在初始直径小于 5 μm 时先减小,随后在 5 μm 至 20 μm 间随液滴直径增大而增大,最后在直径大于 20 μm 时随直径增大而减小。
引用
@article{arxiv.2009.08617,
title = {Modelling Rotating Detonative Combustion Fueled by Partially Pre-vaporized n-Heptane Sprays},
author = {Majie Zhao and Huangwei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.08617},
year = {2020}
}