高压喷雾液滴非稳态蒸发的数值研究与影响因素

本文档标题《燃烧室高压环境下喷雾液滴非稳态蒸发数值研究 (2011年)》聚焦于喷雾液滴在高压环境下的蒸发行为，特别是在燃烧室这样的特定应用背景。作者们运用了全瞬态高压蒸发模型，这一模型考虑了液滴内部流体动力学、高压下的气液平衡、气相溶解以及高压环境下的物理属性修正等多个关键因素。他们的研究目的是深入理解这些非理想条件如何影响喷雾液滴的蒸发特性，特别是其生存时间和蒸发过程。 在研究中，作者发现随着环境压力的增加，液滴内部经历的加热过程呈现出非稳态特征，这意味着蒸发过程中的动态行为更为复杂。随着压力上升，气体溶解量显著增大，导致蒸发初期的膨胀效应更加明显，这与传统的D2定律不再相符。这个发现对于理解高压下喷雾燃烧过程的效率和能量传递具有重要意义。 温度对液滴生存时间的影响显著：在高温环境下，提高压力有助于加快液滴蒸发，从而缩短其生存时间。然而，在低温条件下，高压却可能延缓蒸发，延长液滴寿命。这就揭示了环境条件和高压特性对喷雾液滴蒸发行为的复杂交互作用。 忽略气相溶解的影响会导致液滴生存时间的轻微延长，但忽视高压物理属性修正和液滴内部流动的考虑则可能导致生存时间大幅缩短。这强调了在高压蒸发模拟中准确处理这些因素的重要性，以获得更精确的蒸发行为预测。 论文作者何博和聂万胜，以及肖强和丰松江，分别在液滴蒸发过程的理论研究和数值模拟方面有所专长，他们通过这项工作为液体火箭发动机喷雾燃烧过程的优化设计提供了重要的理论支持。整个研究不仅对工程技术领域，尤其是喷雾技术和燃烧室设计有实际应用价值，还对数值模拟方法的发展和技术进步产生了积极影响。 本文被收录在《装备指挥技术学院学报》上，是国家自然科学基金资助项目的一部分，表明其研究成果受到了学术界的重视。该研究使用了中图分类号TK421，文章编号1673-0127（2011）04-0055-06，并获得了DOI10.3783/j.issn.1673-0127.2011.04.013，方便读者追踪和引用。