Численное моделирование образования температурного факела неизотермических жидких впрысков
DOI:
https://doi.org/10.18321/cpc482Ключевые слова:
жидкое топливо, распыл, температурный факел, вычислительный эксперимент, горениеАннотация
В данной работе представлены результаты вычислительных экспериментов по исследованию образования распыла и температурного факела неизотермических жидких впрысков при высокой турбулентности. Проведено численное моделирование распыла и горения жидких впрысков топлив и влияния начальной температуры газа в камере сгорания на данные процессы. Температура в камере сгорания менялась от 700 до 1500 К для двух видов жидких топлив: октана и додекана. Построены распределения капель жидких топлив по радиусам и по температуре в различные моменты времени. Выявлено оказываемое влияние начальной температуры на концентрационные характеристики топлива различного вида топлив. В результате установлено, что при давлении более 80 бар при высокой турбулентности за оптимальную принимается температура газа равная 900 К. При данной температуре камера прогревается до высоких значений температур и концентрация образующихся продуктов реакции наименьшая. Полученные результаты могут быть применены при построении теории горения жидких топлив и будут способствовать более глубокому пониманию сложных физико-химических явлений, которые происходят в камерах сгорания.
Библиографические ссылки
(1). Xu C, Nie W, Liu Z, Peng H, Yang S, Liu Q (2019) Energy 182:544–558. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.05.201
(2). Chen H, Su H, Li J, Zhong X (2019) Energy 171:981–999. https://doi.org/10.1016/j.energy.2019.01.089
(3). Chen Z, Wang Z, Lei T, Gupta AK (2021) Journal of Biobased Materials and Bioenergy 15:163–170. https://doi.org/10.1166/jbmb.2021.2050
(4). Pillai AL, Nagao J, Awane R, Kurose R (2020) Combustion and Flame 220:337–356. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2020.06.031
(5). Ferreira SL, dos Santos AM, de Souza GR, Polito WL (2008) Energy 33:1801–1806. https://doi.org/10.1016/j.energy.2008.08.002
(6). Wang Z, Yelishala SC, Yu G, Metghalchi H, Levendis YA (2019) Energy Fuels 33:9403–9418. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.9b02346
(7). Messerle VE, Safarik P, Maximov V, Askarova AS (2019) Thermophysics and Aeromechanics 26:925–937. https://doi.org/10.1134/S0869864319060143
(8). Messerle V, Askarova A, Ustimenko A (2016) Thermophysics and Aeromechanics 231:125–134. https://doi.org/10.1134/S0869864316010133
(9). Khalil AEE, Gupta AK (2016) Fuel 171:116–124. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.12.068
(10). Bolegenova SA, Beketayeva MT (2018) High Temperature 56:738–743. https://doi.org/10.1134/S0018151X1805005X
(11). Amsden DC, Amsden AA (1993) IEEE Transactions on Professional Communication Journal 36(4):190–195. https://doi.org/10.1109/47.259956
(12). Amsden AA, O’Rourke PJ, Butler TD (1989) KIVA-II: A computer program for chemically reactive flows with sprays. Los Alamos. P.160. https://doi.org/10.2172/6228444
(13). Gorokhovski M, Herrmann M (2008) Annual Review of Fluid Mechanics 40:343–366. https://doi.org/10.1146/annurev.fluid.40.111406.102200
(14). Durand P, Gorokhovski M, Borghi R (1999) Combustion science and technology 144(1):47–48. https://doi.org/10.1080/00102209908924197
(15). Liu Z, Zhou H, Wei D, Fang H (2021) Journal of the Energy Institute 98:346–353. https://doi.org/10.1016/j.joei.2021.07.013
(16). Gorokhovski MA, Saveliev VL (2003) Physics of Fluids 15(1):184–192. https://doi.org/10.1063/1.1527914
(17). Gao Z, Lin Sh, Ji J, Li M (2019) Energy 170:349–355. https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.12.130
(18). Ashraful AM, Masjuki HH, Kalam MA, Rizwanul Fattah IM, Imtenan S, Shahir SA, Mobarak HM (2014) Energy Conversion and Management 80:202–228. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.01.037
(19). Askarova AS., Ospanova ShS (2016) Bulgarian Chemical Communications 48:229–235.
(20). Zhang Y, Sahir AH, Tan Eric CD, Talmadge MS, Davis R, Biddy JM, Tao L (2018) Green Chemistry 20:5358–5373. https://doi.org/10.1039/C8GC01257A
(21). Bolegenova S, Ospanova Sh (2018) Journal of engineering and applied sciences 13:4054–4064.
(22). Mitroglou N, Nouri JM, Gavaises M, Arcoumanis C (2006) International Journal of Engine Research 7:255–270. https://doi.org/10.1243/146808705X62922
(23). Wang C, Adams M, Luo T, Jin T, Luo F, Gavaises M (2020) International Journal of Engine Research 22:3233–3246. https://doi.org/10.1177/1468087420963986
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
