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题名多组分液滴自然对流厚交换层蒸发模型及其检验
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作者
王方
刘睿
李敏
高翔
金捷
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机构
北京航空航天大学能源与动力工程学院
先进航空发动机协同创新中心
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1300-1313,共14页
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基金
国家重点研发计划(2017YFB0202400
2017YFB0202402)
国家自然科学基金(91741125)
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文摘
为发展多组分液体燃料高温蒸发模型,首先以零扩散和无限扩散概念为基础,拓展考虑自然对流的厚交换层高温蒸发模型到多组分液体燃料,提出多组分NC-TEL模型。其次,采用挂滴法对正庚烷-乙醇、正癸烷-乙醇、RP-3航空煤油-乙醇三种混合燃料的单液滴在高温静止和强迫对流条件下的蒸发特性进行实验研究。实验结果显示:混合液滴蒸发速率随温度升高而显著增大,温度越高组分构成比例对液滴蒸发率的影响越明显;本文实验条件下,对流环境对于液滴蒸发的促进作用并不明显。最后,用实验数据检验蒸发模型。模型对比结果显示:总体上,NC-TEL模型优于R-M模型,高温段预测精度平均提升了8%~35%;低温段,零扩散NC-TEL模型与实验结果吻合程度较好,而无限扩散NC-TEL模型与实验结果相比误差略大;高温段,对于正庚烷-乙醇混合燃料液滴,NC-TEL模型预测较为准确,而对于正癸烷/RP-3航空煤油-乙醇混合燃料液滴,NC-TEL模型预测值则偏低,可能的原因是微爆现象和Marangoni现象。
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关键词
多组分蒸发模型
混合燃料
挂滴实验
厚交换层模型
自然对流
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Keywords
Multicomponent evaporation model
Blended fuel
Suspended droplet experiment
Thick exchange layer model
Natural convection
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分类号
V312
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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