کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
667263 1458508 2015 19 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical study of high speed evaporating sprays
ترجمه فارسی عنوان
مطالعه عددی اسپری تبخیری با سرعت بالا
ترجمه چکیده
شبیه سازی های چرخشی بزرگ از اسپری های تبخیری با سرعت بالا برای بررسی تعاملات اسپری با جریان گاز و آشفتگی تولید شده توسط اسپری انجام می شود. اسپری با یک روش قطره لاگرانژی و یک مدل شکستن تصادفی همراه با مدل های انتقال گرما و غلظت غیر متقابل، محدودیت شبیه سازی شده است. میدان لاگرانژی اسپری / قطره به طور کامل با جریان گاز اویلر از طریق شرایط جرم، حرکتی و اتصال انرژی همراه است. تعامل جریان گاز ناشی از اسپری و آشفتگی با قطرات برای تراکم های مختلف گاز و درجه حرارت گاز و همچنین اندازه نازل مختلف و فشار تزریق مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج ما نشان می دهد که گرچه انتقال قطره و تبخیر هر دو برای جریان گاز تولید شده و تعامل آن با اسپری مهم است، منبع اصلی انتقال شتاب به گاز، بخار با سرعت بالا تولید شده توسط تبخیر است. نشان داده شده است که اسپری های تزریق شده از نازل های بزرگ باعث ایجاد اختلالات بیشتر در گاز به علت افزایش میزان تبخیر توسط گاز بادی بیشتر می شود. با این حال، نفوذ اسپری مایع با تغییر در فشار تزریق به علت اثرات مخرب تبخیر و بخار حمل و نقل باقی می ماند. در حالی که نفوذ مایع به طور قابل توجهی توسط فشار تزریق تاثیر نمی گذارد، بخار تبخیر شده بیشتر نفوذ می کند و در فشار تزریق بالاتر به علت سرعت بالا و آشفتگی ناشی از افزایش بیشتر مخلوط می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
چکیده انگلیسی
Large eddy simulations of high speed evaporating sprays are conducted to study spray interactions with the gas flow and turbulence generated by the spray. The spray is simulated with a Lagrangian droplet method and a stochastic breakup model together with non-equilibrium, finite-rate heat and mass transfer models. The Lagrangian spray/droplet field is fully coupled with the Eulerian gas flow through mass, momentum and energy coupling terms. The interaction of spray induced gas flow and turbulence with the droplets is studied for different gas chamber densities and temperatures as well as different nozzle sizes and injection pressures. Our results indicate that although the droplet transport and evaporation are both important to the generated gas flow and its interactions with the spray, the major source of momentum transfer to the gas is the high speed vapor generated by evaporation. It is shown that sprays injected from larger nozzles generate more perturbations in the gas due to increase in evaporation rate by higher entrained gas. However, the liquid spray penetration remains unchanged with the variation in injection pressure due to competing effects of evaporation and vapor convection. While the liquid penetration is not significantly affected by the injection pressure, the evaporated vapor penetrates more and mixes better at higher injection pressures due to higher induced gas velocity and turbulence.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Multiphase Flow - Volume 70, April 2015, Pages 58-76
نویسندگان
, ,