喷雾液滴撞壁研究综述-论文.pdf

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1、2014年第43卷第2期-at加熟VO1．43NO．22014INDUSTRIALHEATINGDOI：10．3969~．issn．1002—1639．2014．02．001喷雾液滴撞壁研究综述李大树，仇性启，于磊，许京，段小龙，郑志伟(中国石油大学(华东)化学工程学院，山东青岛266555)摘要：喷雾液滴撞壁现象广泛存在于受限空间燃烧室中，研究喷雾液滴撞壁机理对提高燃烧效率，降低污染物排放有十分重要的意义。从实验、数值和理论三方面综述了液滴撞壁研究现状及发展，对液滴撞壁运动形态变化、碰撞影响参数、碰撞特陛规律、相界面追踪技术以及液滴最大铺展系数理论求解进行了

2、全面的阐述。通过深入分析液滴撞壁研究现状，指出了液滴撞壁研究的发展方向。关键词：喷雾；受限空间；燃烧室；液滴撞壁中图分类号：TK175文献标志码：A文章编号：1002—1639(2014)02-0001—04ReviewofSprayDropletImpactonaSurfaceLIDashu，QIUXingqi，YULei，XUJing，DUANXiaolong，ZHENGZhiwei(CollegeofChemicalEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266555，China)Abstract：Sp

3、raydropletimpactiswidelyexsitedinconfinedspacecombustionchamber,exploringonthemechanismofspraydropletimpacthasasiginificantmeaningofimprovingcombustionefficiencyanddecreasingpollutionemission．Thispaprereviewsthedevelop-mentofdropletimpactonasurfacefromexperimental，numericalandtheori

4、calaspectsandconcludethemorphologicchanges，impactfactors，impactcharacteristics，phaseinterfacetrackingtechnologyandtheoricalsolutionofdropletmaximumspreadingfactor．Accordingtodeepanalysisonthedevelopmentofdropletimpactonasurface，theresearchdirectionisproposed．Keywords：spray；confineds

5、pace；combustionchamber；dropletimpactonasurface在受限空间燃烧室(如直喷式柴油机)中，高速喷壁面两种，本文重点综述液滴碰撞干壁面的研究进展。雾液滴不可避免与壁面碰撞沉积成油膜，不仅影响液滴根据冲击能的大小，液滴冲击常温干壁面呈现出不同的蒸发速率，引起局部燃气过浓，使碳氢化合物和颗粒物形态，如图1所示J。当液滴速度较小时，液滴撞壁后排放升高，而且容易在壁面结焦增加热阻，严重影响设接触线几乎滞止，液滴呈‘‘黏附”状态(stick)。随着碰备效率。]。研究液滴撞壁机理，掌握并合理利用液滴碰撞速度的增加，依次呈现出“回弹”(

6、rebound)、‘铺展”撞规律，找到促进液滴快速蒸发和均匀混合的有效途径，(spread)和“飞溅”(splash)等状态。是实现燃料液滴充分燃烧和降低排放的重要手段。喷雾液滴碰撞固体壁面是多尺度、强瞬变过程，涉及两相流、传热学、湍流动力学等多个学科，且影响因n—力素众多。液滴冲击壁面不仅伴随有铺展、收缩、回弹、鬣嚣％。破碎、飞溅等动力学行为，而且还需考虑传热的作用，即液滴还伴随有蒸发、凝固等热力学行为。本文从实验、碰撞数值以及理论三方面对喷雾液滴撞壁研究进行综述，阐速度铺展-述液滴撞壁研究成果，并指出研究的发展趋势。“指状”边缘“指。破碎1液滴撞壁现象●■

7、收缩破碎喷雾液滴碰撞壁面按壁面特性可以分为干壁面和湿局部回弹回弹收稿日期：2013—12-03；修回日期：2014．02．24作者简介：李大树(199O一)，男，在读硕士研究生，主要从事化工过程机械相关技术的研究工作；图1液滴冲击壁面动力学行为仇性启(1956一)，男，教授，博士生导师，研究方向为传热、燃烧技术及化工过程机械．考虑液滴与壁面间传热及液滴蒸发现象，将壁面热童加熟2014年第43卷第2期2INDUSTRIALHEATINGVO1．43NO．22014流密度和液滴完全蒸发所需时间表示成壁面温度的函数，碎是由于其惯性作用大于毛细作用，并将液滴飞溅临界如

8、图2所示[]。根据壁面温度的不同，液滴