超音速横向流下射流二次破碎模型对比研究

"超音速横向流作用下射流的二次破碎模型研究 (2014年)" 是一篇由杨东超、朱卫兵、陈宏、郭金鑫和刘建文共同发表在《哈尔滨工程大学学报》上的学术论文，属于工程技术领域。该研究主要探讨了在超音速横向流中射流雾化的数值模拟方法，重点关注了二次破碎模型的应用。 本文采用了Eulerian-Lagrangian方法来描述气液两相流动的现象，这是一种常用的处理两相流问题的数值方法，其中Eulerian框架用于描述连续介质（如气体），而Lagrangian框架则用于追踪离散粒子（如液滴）的运动。在模拟过程中，研究人员使用了四种不同的二次破碎模型：TAB模型、SSD模型、WAVE模型以及K-H/R-T模型，来计算液滴在超音速流中的破碎过程。 1. TAB模型（T二次破碎模型）在计算中得出的液滴直径最小，相应的穿透深度也最小。根据研究结果，这个模型在超音速条件下并不适用，可能是因为它低估了高速气流对液滴破碎的影响。 2. SSD模型（S二次破碎模型）计算出的液滴尺寸相对均匀，表明该模型在描述液滴破碎过程中可能能更好地保持液滴尺寸的一致性，但具体在超音速环境下的适应性需要进一步验证。 3. WAVE模型与K-H/R-T模型的计算结果相近，这意味着它们在模拟液滴破碎时表现出相似的预测能力。然而，没有明确指出它们在具体参数或特性上的差异。 4. K-H/R-T模型（基于 Kelvin-Helmholtz 不稳定性和Rayleigh-Taylor 不稳定性的模型）被发现与实验数据更为吻合，尤其是在预测液滴穿透深度方面。这表明K-H/R-T模型在模拟超音速横向流中的液滴破碎过程时具有较高的准确性和可靠性。 关键词包括超音速横向流、二次破碎模型、DPM模型（可能是Discrete Particle Method的缩写，用于模拟颗粒运动）以及Eulerian-Lagrangian方法，这些关键词突出了研究的核心内容和技术手段。论文还提供了DOI和网络出版地址，方便读者获取更多详细信息。 这篇研究对于理解超音速流中的雾化现象以及优化相关工程应用，如喷雾冷却、燃烧室设计等，具有重要的理论和实践价值。通过比较不同模型的表现，可以为未来的设计和实验提供更准确的预测工具。