液体燃料横向射流雾化数值模拟研究

基于混合欧拉-拉格朗日框架,采用流体体积(VOF)耦合拉格朗日算法对液气密度比为311,不同射流动量通量比q(分别为10和40)和不同气体韦伯数Weg(分别为33、470和800)下航空煤油(Jet A)射入横向气流中的雾化特性和流场结构进行了大涡模拟(LES)研究.模拟结果表明:不同工况下的射流穿透深度均与经验关系式对比良好,且随射流动量通量比增加,射流穿透深度增加.通过对液滴平均直径和速度分布的分析,气体韦伯数为33的模拟结果与实验结果较为吻合,同时发现气体韦伯数较小时(Weg为33),液滴形成机制为多模式破碎;气体韦伯数较大时(Weg分别为470和800),液滴形成机制为剪切破碎.此外,在射流柱下游区域,气相流场中存在回流区结构.