内燃机中附壁油膜-气泡微尺度两相流及油膜蒸发机理研究

项目名称： 内燃机中附壁油膜-气泡微尺度两相流及油膜蒸发机理研究

项目编号： No.51376038

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 刘红

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 内燃机中油滴碰撞壁面形成附壁油膜是常见的现象，并将明显影响内燃机的排放。本项目以内燃机中附壁油膜蒸发为研究背景，采用理论、计算和实验相结合的技术路线，探索与油膜蒸发相关的热物理微尺度问题。通过理论分析，研究油膜蒸发过程中气泡形核演化及热质传递特性，建立形核模型、相变模型和传热模型。应用CFD方法结合界面跟踪技术，再现油滴碰壁二次雾化，油膜内气泡形核、长大、合并和破碎历程，探索气液流动和传热传质特性，揭示气泡破碎产生的二次雾化机制，完善油膜蒸发模型。采用高速摄像测试手段，对瞬态油膜表面微观特性进行可视化观测，明确油滴撞壁二次雾化特性和气泡表面破碎规律，并对本研究提出的气泡形核、蒸发相变和传热模型进行有效验证。本项目旨在阐明油膜蒸发传热相变特性和影响因素的作用规律，确定促进油膜蒸发的有效途径。研究成果将为实现油膜快速蒸发奠定理论基础，对实现内燃机高效燃烧及降低排放具有重要的理论意义和实际价值。

中文关键词： 油膜蒸发；气泡；内燃机；两相流；传热传质

英文摘要： It is a common phenomenon that the fuel film impingement on the piston wall of the internal combustion engine, which significantly effects engine emission characteristics. This project focuses on the detailed wall film evaporation processes, including the

英文关键词： fuel film evaporation；bubble；internal combustion engine；two-phase flow；heat mass transfer