多组分液滴自然对流厚交换层蒸发模型及其检验

多组分液滴自然对流厚交换层蒸发模型及其检验

论文摘要

为发展多组分液体燃料高温蒸发模型,首先以零扩散和无限扩散概念为基础,拓展考虑自然对流的厚交换层高温蒸发模型到多组分液体燃料,提出多组分NC-TEL模型。其次,采用挂滴法对正庚烷-乙醇、正癸烷-乙醇、RP-3航空煤油-乙醇三种混合燃料的单液滴在高温静止和强迫对流条件下的蒸发特性进行实验研究。实验结果显示:混合液滴蒸发速率随温度升高而显著增大,温度越高组分构成比例对液滴蒸发率的影响越明显;本文实验条件下,对流环境对于液滴蒸发的促进作用并不明显。最后,用实验数据检验蒸发模型。模型对比结果显示:总体上,NC-TEL模型优于R-M模型,高温段预测精度平均提升了8%~35%;低温段,零扩散NC-TEL模型与实验结果吻合程度较好,而无限扩散NC-TEL模型与实验结果相比误差略大;高温段,对于正庚烷-乙醇混合燃料液滴,NC-TEL模型预测较为准确,而对于正癸烷/RP-3航空煤油-乙醇混合燃料液滴,NC-TEL模型预测值则偏低,可能的原因是微爆现象和Marangoni现象。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 蒸发模型和实验系统介绍
  •   2.1 多组分液滴蒸发模型
  •   2.2 实验装置
  •   2.3 实验内容
  •   2.4 实验数据的处理方法
  •   2.5 实验精度检验
  • 3 实验结果分析与蒸发模型检验
  •   3.1 NC-TEL模型和R-M模型比较
  •   3.2 零扩散模型和无限扩散模型的比较
  •   3.3 不同混合燃料蒸发特性比较
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王方,刘睿,李敏,高翔,金捷

    关键词: 多组分蒸发模型,混合燃料,挂滴实验,厚交换层模型,自然对流

    来源: 推进技术 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 北京航空航天大学能源与动力工程学院,先进航空发动机协同创新中心

    基金: 国家重点研发计划(2017YFB0202400,2017YFB0202402),国家自然科学基金(91741125)

    分类号: V312

    DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.180453

    页码: 1300-1313

    总页数: 14

    文件大小: 4797K

    下载量: 185

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