Vòi phun nhiên liệu / Diesel đường sắt chung chất lượng caoDLLA148P168

Mô phỏng dòng chảy tốc độ cao trong vòi phun nhiên liệu (phần 6)

Kích thước nhỏ, tốc độ cao và quy mô thời gian hạn chế khiến việc nghiên cứu hành vi bằng thực nghiệm rất khó khăn. Mô hình hóa bọt khí có thể hữu ích trong việc mô phỏng dòng chảy trong vòi phun kích thước thực và nghiên cứu các đặc tính bên trong vòi phun, ảnh hưởng đến dòng chảy bên trong vòi phun.

Việc xây dựng bất kỳ mô phỏng nào về vòi phun tạo bọt đều bắt đầu bằng các giả định cơ bản về hiện tượng nào sẽ bao gồm và hiện tượng nào sẽ bị bỏ qua [12]. Cho đến nay, vẫn chưa có sự đồng thuận về việc liệu có thể chấp nhận được giả định rằng các vòi tạo bọt nhỏ, tốc độ cao ở trạng thái cân bằng nhiệt hoặc cân bằng quán tính hay không. Nếu người ta giả định rằng vòi phun ở trạng thái cân bằng nhiệt thì có lẽ không có sự chậm trễ đáng kể nào trong việc phát triển hoặc xẹp bong bóng do truyền nhiệt. Truyền nhiệt cực kỳ nhanh và hiệu ứng quán tính hạn chế sự thay đổi pha. Giả sử cân bằng quán tính có nghĩa là hai pha có vận tốc trượt không đáng kể.

Ngoài ra, ở cấp độ quy mô lưới con, người ta cũng có thể xem xét khả năng các bong bóng nhỏ cókích thước đáp ứng với những thay đổi về áp suất. Sự đa dạng về ý kiến ​​này dẫn đến nhiều cách tiếp cận mô hình hóa khác nhau. Việc mô phỏng vòi phun tạo bọt luôn yêu cầu các giả định đơn giản hóa. Những giả định này phải đủ để làm cho vấn đề có thể giải quyết được mà không tạo ra những lỗi không thể chấp nhận được. Mục tiêu của công việc này là xây dựng bộ giải CFD ba chiều để mô phỏng dòng chảy trong một vòi tạo bọt nhỏ, tốc độ cao bằng cách sử dụng mô hình cân bằng đồng nhất (HEM). HEM được sử dụng trong công việc này mở rộng mô hình được mô tả bởi Schmidt et al. [1,2] trong một khuôn khổ đa chiều và song song. Mô hình được mở rộng để mô phỏng các hiệu ứng phi tuyến tính của pha tinh khiết trong dòng chảy và cách tiếp cận bằng số khác với công trình của Schmidt et al.