分会场

高效清洁燃烧

摘要

随着柴油喷雾器喷射压力的增大，Richmyer - Meshkov (RM)不稳定性对界面的影响逐渐增大，RM不稳定性与Rayleigh-Taylor (RT)不稳定性、 Kelvin-Helmholtz (KH)不稳定性和湍流共同驱动并主导了界面的变形和破裂，从而导致了喷雾的破裂。研究以RM不稳定为主导的气液不稳定对揭示初次破碎机理具有重要意义，进而为喷雾与燃烧控制奠定基础。本文提出了一种高精度的两相流计算程序，并对其可靠性进行了验证。在此基础上，采用实验和数值方法探讨了高速气流作用下界面演化的机理。根据激波与液滴的相对位置关系，发现气液界面的演化可分为两个阶段。在第一阶段，初始激波与液滴界面相交阶段，激波的反射和折射率随激波与界面夹角而变化。初始激波从液滴界面分离后，液滴的不稳定和变形主要是由压力分布的变化和斜压涡量的积累引起的。在第二阶段，液滴表面逐渐形成尖刺和气泡的结构，不同速度的气流对液滴破碎时的形态有显著影响，呈现出不同的破碎模式。

关键词

Richtmyer-Meshkov不稳定性;气液界面;激波;液滴破碎;数值模拟

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