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燃燒油滴的曳力和尾渦造成的湍流變動的數值研究

周力行; 李科 清華大學工程力學系; 北京100084; 內蒙古科技大學能源和環境學院; 包頭014010
  • 曳力
  • 油滴燃燒
  • 湍流
  • 尾渦效應

摘要:燃燒油滴/顆粒的曳力和尾渦造成的湍流變動反映了燃燒油滴/顆粒和氣體湍流的相互作用.關于燃燒對顆粒曳力的影響,文獻中曾報導,燃燒的煤粒增大了曳力,但是燃燒的焦炭粒減小了曳力.至于燃燒油滴的曳力,文獻中報導了增大或減小曳力的相反結果.在液霧燃燒數值模擬中往往采用無燃燒的固體顆粒的曳力規律.關于顆粒尾渦導致的湍流變動,眾所周知,大顆粒的尾渦效應會增強湍流.但是燃燒油滴的尾渦造成的湍流變動至今不清楚.本文給出了氣體繞過燃燒的單油滴和油滴群的數值模擬研究.結果指出,單個燃燒油滴的曳力比等溫流動中固體顆粒的曳力小得多,而且燃燒油滴群的曳力比單個燃燒油滴的更小.與固體顆粒尾渦增強湍流效應相反,本文發現燃燒的單個油滴的尾渦效應是降低湍流.同時,隨著氣體相對速度的增大,燃燒油滴群的尾渦效應一開始是降低湍流,但是后來卻是增強湍流的.

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燃燒科學與技術

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