锋面追踪技术在超声速气流下液态射流雾化过程模拟中的应用及雾化模型研究

项目名称： 锋面追踪技术在超声速气流下液态射流雾化过程模拟中的应用及雾化模型研究

项目编号： No.11372276

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 邹建锋

作者单位： 浙江大学

项目金额： 76万元

中文摘要： 当前应用广泛的液态燃料超声速燃烧模拟方法，对计算初始的射流雾化没能给出合理的数学建模，而是应用简化的雾化液滴分布函数，忽略了流场尺度及当地流动条件等流场非线性信息对雾化的影响，从计算起始就引入了较大的建模误差，从而破坏了液态燃料超声速燃烧的整体模拟精度。本申请项目将针对液态燃料在超声速气流下的雾化问题，（1）开发与验证具有低耗散、高精度特征的Front Tracking界面追踪模拟求解器；（2）借助高性能计算设备和并行计算技术，开展超声速气流下液态射流雾化过程的数值模拟与参数化分析工作，深入认识超声速气流下液态燃料射流的雾化机理；（3）借助数值模拟结果，对文献中已有的射流雾化模型进行可靠性验证与甄别工作，并通过合理的参数修正，推演和完善适用于超声速气流下雾化过程描述的改进数学模型；（4）应用改进后的雾化模型建立有效的雾化初始和边界条件，结合湍流燃烧求解器开展超燃过程的模拟验证。

中文关键词： 直接模拟；高保真；介质界面；液体射流雾化；湍流雾化

英文摘要： A certain convenient but simple representation of the droplet size distribution is always adopted for the simulation of combustion of liquid fuel in supersonic freestream, which inevitably leads to low computational accuracy for the simulation of superson

英文关键词： Direct numerical simulation；High fidelity；Interfacial flow；Liquid jet automation；Turbulent combustion