34-燃油粘度与环境压力对喷雾碰撞过程的影响与在线粘度计(黏度-内燃机-喷雾模拟-碰撞模型)

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1、万方数据2010年11月农业机械学报第4l卷第11期DOI：10．3969／j．issn．1000—1298．2010．11．001燃油粘度与环境压力对喷雾碰撞过程的影响成传松李云清黎一锴赵立峰(北京航空航天大学交通科学与工程学院，北京100191)【摘要】0’Rourke碰撞模型仅仅考虑了碰撞拉伸分离以及聚合，而忽略了碰撞反弹、反射分离以及高韦伯数下的碰撞二次破碎过程，在碰撞分区过程中也忽略了燃油物性以及碰撞环境条件的影响，使得预测的碰撞分区临界韦伯数偏低。复合碰撞模型根据相关的实验结果对碰撞分区进行油滴粘度以及碰撞环境压力修正，

2、考虑碰撞反弹、反射分离、拉伸分离以及碰撞二次破碎过程，提高了碰撞分区的预测精度。基于复合碰撞模型，分析了油滴粘度与环境压力对喷雾碰撞过程的影响。结果表明环境压力的增加，使得碰撞反弹概率增加而聚合概率下降；燃油粘度的增加使得碰撞聚合比例增加而碰撞分离比例下降。关键词：内燃机喷雾模拟碰撞模型燃油粘度环境压力中图分类号：TK421文献标识码：A文章编号：1000—1298(2010)11-0001—07InvestigationoftheInfluencesofDropletViscosityandEnvironmentalPressur

3、eontheSprayCollisionChengChuansongLiYunqingLiYikaiZhaoLifeng(AcademyofTransportationScienceandEngineering．BeihangUniversity，Beijing100191，China)AbstractThestretchingseparationandcoalescenceareonlyconsideredintheO’Rourkemodelwhilethebounce，reflexiveseparationandthesecon

4、darybreakupunderhighWebercollisionareignored．Furthermore，theinfluencesofdropletpropertyandcollisionconditiononthecollisionregimesarenotincludedinthe0’RourkemodelSOthatthepredictedcriticalWebernumbersareunderestimated．Inthecompositecollisionmodel，thecollisionregimeswere

5、revisedtoconsidertheinfluenceofdropletviscosityandenvironmentalpressure，andthebounce，coalescence，reflexiveseparation，stretchingseparationandthesecondarybreakupunderhighWebercollisionwerealsoconsidered．Moreover，theinfluencesofdropletviscosityandenvironmentalpressureonth

6、espraycollisionwereinvestigatedbasedonthecompositecollisionmodel．Theresultsshowedthattheprobabilityofbouncewasincreasedduetotheincreasingofenvironmentalpressurewhiletheprobabilityofcoalescencewasdecreased．However，theprobabilityofcoalescencewasincreasedwiththeincreasing

7、ofdropletviscositywhiletheprobabilityofcollisionseparationwasreduced．KeywordsInternalcombustionengine，Spraysimulation，Collisionmodel，Dropletviscosity，Environmentalpressure引言粒子二元碰撞过程在雨滴的形成、原子分裂以收稿日期：2010—06—09修回日期：2010—06—2l+国家自然科学基金资助项目(50376003)作者简介：成传松，博士生，主要从事发动机燃烧仿

8、真研究，E—mail及各种喷雾射流，尤其是内燃机中频繁出现⋯。在高压喷雾的稠密区域发生的油滴碰撞过程对喷雾的平均油滴直径具有显著影响"2

9、，从而影响后续的万方数据2农业机械学报喷雾蒸发以及燃烧过程。故在柴油机喷雾的模拟过程中，油滴碰撞