Факел розпилу паливної краплі, що руйнується

Abstract

Розроблено математичну модель, яка описує випаровувальну балiстику факела розпилу у слiдi краплi, що руйнується. Зiрванi крапельки розглядаються як суцiльне багатошвидкiсне середовище. Складено систему рiвнянь, що описують динамiку двофазового полiдисперсного розпилу. У наближеннi одновимiрної течiї сформульовано задачу, яка розв’язана у замкненiй формi у динамiчному 3D-просторi. Дослiдження включає детальний розрахунок випаровувальної балiстики розпилу, що формується у слiдi краплi керосину, яка руйнується потоком повiтря. Дослiджено також структуру розпилу як динамiчний процес його формування; еволюцiю дисперсних характеристик краплефазного струменя розпилу; стабiлiзацiю довжини струменя; формування парової хмари.

Разработана математическая модель, описывающая испарительную баллистику факела распыла в следе разрушающейся капли. Сорванные капельки рассматриваются как многоскоростная среда. Составлена система уравнений, описывающих динамику двухфазного полидисперсного распыла. В приближении одномерного течения сформулирована задача, которая решена в замкнутом виде в динамическом 3D-пространстве. Исследование включает детальный расчет испарительной баллистики распыла, который формируется в следе капли керосина, разрушающейся в потоке воздуха. Исследованы также структура распыла как динамический процесс его формирования; эволюция дисперсных характеристик каплефазной струи распыла; стабилизация длины струи; формирование парового облака.

A mathematical model, which describes the evaporation ballistics of a mist in the wake of a shattering drop, is elaborated. The stripped droplets are considered as a multivelocity continuum, and a system of equations describing the two-phase polydisperse spray dynamics is proposed. The problem is formulated in a one-dimensional spatial approximation of the flowfield and is solved in closed form in a dynamic 3D space. This study includes a detailed calculation of the ballistics of an evaporating spray generated in the wake of a kerosene drop fragmented by an air stream. The structure of the spray related to the dynamic process of spray formation, the evolution of the dispersive characteristics of the liquid-phase spray jet, the stabilization and the range of a jet, and the vapor cloud formation are investigated.