多组分高温高压蒸发模型的研究

• 作 者: 依平[1]隆武强[1]贾明[2]冯立岩[1]田江平[1]
• 机 构: 大连理工大学内燃机研究所,大连116023
• 出 处: 中国内燃机学会燃烧节能净化分会2015年学术年会
• 发表日期: 2015年期

　　本文建立了高温高压条件下多组分燃油蒸发模型，准确描述实用燃油在发动机中的蒸发过程。在该模型中，气相中的传导热量、多组分扩散消耗的热量以及高温环境气体辐射的热量分别采用傅里叶定律、多组分扩散子模型以及简化的辐射热量解析模型。并耦合了表面温度子模型预测液滴内部的平均温度和表面温度。同时，考虑计算精度和计算效率的平衡问题，该模型在低压条件下采用理想气体状态方程，高压条件下采用实际气体状态方程求解液滴表面的气相平衡。该多组分蒸发模型的预测值与多组实验数据进行对比，结果显示该多组分蒸发模型能很好地预测实用燃油的蒸发特性。最后，采用该蒸发模型模拟实际燃油液滴在较宽的温度和压力范围内的蒸发特点；并比较辐射子模型和实际气体状态方程在不同环境下对蒸发速率的影响。通过模拟发现：辐射热量对蒸发速率的影响依赖液滴的大小以及环境温度；环境压力对蒸发速率的影响依赖环境温度的大小。考虑到模型的计算精度和计算效率的平衡，我们提出一个压力准则(P′)决定在蒸发模型中何时采用理想气体状态方程，何时采用实际气体状态方程；同时也提出一个液滴粒径准则(D′)决定何时采用辐射热量，何时忽略该部分热量的影响。