Abstract
A model of non-stationary heat and mass transfer of fuel droplets with a swirling air flow is developed. The model includes the definition of the air flow structure, identification of configurations of liquid jets flowing into the air flow, the calculation of characteristics of their breakup taking into account the processes of drop breaking and coalescence, the calculation of droplet and fuel vapor concentration distribution in the work volume. The study was performed as applied to a combustion chamber with a front gas-dynamic flame holder. The optimal combination of major gas-dynamic parameters that determine the mode of operation of the device in question the value of the air flow swirl and the intensity of the air traverse feed through the flame holder is determined. The flow structure and the distribution of liquid-droplet and vaporous fuel concentrations downstream the flame holder are specified for this combination. The calculation results are compared with the experimental data.
Highlights
Постановка задачиЗдесь u – вектор скорости; Φ – зависимая переменная; Φ – коэффициент диффузионного переноса; – плотность; SΦ – источниковый член
Модель нестационарного тепломассообмена между топливными каплями и воздушным потоком включает определение структуры течения воздуха, нахождение конфигураций вытекающих в воздушный поток жидких струй, расчёт характеристик их распада на капли с учётом процессов дробления и коагуляции капель и расчёты распределения концентраций капель и топливных паров в рабочем объёме камеры
The model includes the definition of the air flow structure, identification of configurations of liquid jets flowing into the air flow, the calculation of characteristics of their breakup taking into account the processes of drop breaking and coalescence, the calculation of droplet and fuel vapor concentration distribution in the work volume
Summary
Здесь u – вектор скорости; Φ – зависимая переменная; Φ – коэффициент диффузионного переноса; – плотность; SΦ – источниковый член. В результате решения перечисленных задач определяются начальные координаты и скорости капель, которые в дальнейшем используются в качестве начальных данных при расчётах распределений концентраций капельно-жидкого и парообразного топлива. При этом начальное распределение капель по размерам, в соответствии с многочисленными экспериментальными данными, считается розен-раммлеровским. Расчёты состоят в интегрировании системы обыкновенных дифференциальных уравнений движения, нагрева и испарения отдельных капель, записанных в переменных Лагранжа, в результате которых находятся распределения в рабочем объёме концентраций капельножидкого и парообразного топлива [2]. В данной работе при решении перечисленных выше задач в условиях нестационарности воздушного потока вначале проводятся расчёты распределений топлива в мгновенных полях скоростей, которые впоследствии (поля концентраций) осредняются. Что полученные при этом поля концентраций представляют собой осреднённые распределения соответственно капельно-жидкой и паровой топливных. Примеры мгновенных распределений скоростей в открытом пространстве: Sw 1, 0, U j 1, 0
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
