Введение
ГЛАВА 1. Расчетные методы определения качества смесеобразования (обзор) 13
1.1. Эмпирические подходы к определению мелкости распыливания 14
1.1.1. Распыливание центробежными однокомпонентными форсунками .14
1.1.2. Распыливание двухкомпонентными центробежными форсунками 16
1.2. Численные методы моделирования двухфазных течений 18
1.2.1. Со свободной поверхностью 19
1.2.2. Подход Эйлера – Лагранжа .20
1.2.3. Моделирование процессов дробления и смесеобразования в современных пакетах вычислительной гидрогазодинамики .22
1.3. Описание распределения капель по диаметру 31
1.3.1. Эмпирические методы .32
1.3.2. Метод максимальной энтропии 32
1.3.3. Подход дискретной функции плотности вероятности 33
1.3.4. Подход стохастических моделей дробления .34
1.4. Выводы по главе .34
ГЛАВА 2. Объект исследования .37
2.1. Физическая картина течения в форсунке .39
2.2. Физическая картина течения в КС
2.2.1. Распределение компонентов 39
2.2.2. Распыление топлива 41
2.2.3. Горение топлива 42
2.2.4. Течение в охлаждающей завесе 43
ГЛАВА 3. Численное моделирование рабочего процесса в КС РДМТ
3.1. Допущения, принятые при разработке модели рабочего процесса в КС РДМТ .47
3.2. Требования, предъявляемые к модели рабочего процесса в РДМТ 48
3.3. Уравнения, использующиеся для описания рабочего процесса .49
3.3.1 Основные уравнения потока и модели турбулентности .49
3.3.2. Методы моделирования движения капель жидкой фазы, испарения, дробления, теплообмена 52
3.3.3. Моделирование горения 55
3.4. Реализация численного исследования в Ansys CFX 61
3.4.1. Расчетная область и сетка 61
3.4.2. Модели вторичного дробления .63
3.4.3. Расчетное исследование оптимального соотношения скоростей между
форсунками. Сравнение с термодинамическим расчетом .64
3.4.4. Исследование влияния дисперсности распыливания жидкого компонента топлива на полноту сгорания 67
3.4.5. Исследование влияния на эффективность параметров подачи топлива в ядро потока 75
3.4.6. Исследование влияния на эффективность параметров подачи топлива в ядро потока и на завесное охлаждение 79
3.4.7. Выводы по главе 84
ГЛАВА 4. Верификация математической модели расчета рабочего процесса в кс рдмт. методика «сквозного» расчета при оценке рабочего процесса в РДМТ 86
4.1. Верификация разработанной математической модели рабочего процесса .86
4.1.1. Допущения и особенности численного эксперимента 86
4.1.2. Расчетная область, сетка, граничные и начальные условия 88
4.1.3. Результаты моделирования и сравнение 91
4.1.4. Выводы и рекомендации .96
4.2. Методика «сквозного» расчета при рассмотрении рабочего процесса в РДМТ 97
4.2.1. Описание методики 97
4.2.2. Однокомпонентные жидкостные центробежные форсунки 104
4.2.3. Двухфазные центробежные форсунки .106
4.2.4. Описание методики на примере использования .108
4.2.5. Вопросы верификации и дальнейшего развития методики 114
Заключение 116
Список сокращений .118
Список использованных источников
