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西安交通大学学报2024年第02期:低温风洞中液氮液滴的破碎特性模拟研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:苗庆硕;魏震;陈佳军;张海洋;钟富豪;郑勉;刘秀芳;

单位:西安交通大学能源与动力工程学院;中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所;

摘要:为探究低温风洞中液氮液滴的破碎特性并阐明其破碎机理,基于耦合水平集流体体积函数(CLSVOF)方法,采用自适应局部网格加密技术,构建了二维液氮液滴破碎模型,对比了液氮液滴与常温液滴的形态演变规律,计算分析了韦伯数(We)对液氮液滴形态、变形系数及时间特性的影响规律。模拟结果表明:液氮液滴的We高于常温液滴,且更容易发生变形和破碎;随着We的增大,液氮液滴依次发生袋状破碎、多模式破碎和剪切破碎;液滴迎风面和背风面的压差均随时间呈现先增大后减小的规律,发生转变的原因是袋状结构形成或边缘液滴颗粒脱落;不同液氮液滴破碎模式下,变形系数的变化规律差异明显;液氮液滴无量纲初始破碎时间随We的增大而减小,在0

关键词:低温风洞;;液氮液滴;;破碎特性;;破碎模式;;变形系数

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52076164);; 国家科技重大专项资助项目(J2019-Ⅲ-0010-0054);; 结冰与防除冰重点实验室开放课题资助项目(IADL20220107)