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国内刊号：31-1255/TK
国际刊号：1000-0925
发布日期:
作者：张欣怡,侯跃明,曾刚伟,汤成龙
单位：西安交通大学 能源与动力工程学院,西安 710049,西安交通大学 能源与动力工程学院,西安 710049,西安交通大学 能源与动力工程学院,西安 710049,西安交通大学 能源与动力工程学院,西安 710049
关键词：氨,喷雾,数值模拟,雾化特性,可视化试验,
基金：国家自然科学基金项目（52236001）
通过试验与数值模拟相结合的方法，系统探究了液氨在高温（690~1 100 K）和高压（1.0~4.0 MPa）条件下的喷雾特性，旨在构建精准的液氨喷雾预测模型。试验采用高速阴影摄影技术，捕捉喷雾的动态过程；数值模拟则基于拉格朗日–欧拉耦合方法，重点分析了喷雾的速度场、索特平均直径（Sauter mean diameter， SMD）和概率密度分布函数（probability density function， PDF）等关键参数。研究结果表明，随着环境压力升高，喷雾的轴向扩展减弱，径向扩展增强，喷雾贯穿距缩短，尖端速度降低，锥角增大（最大增幅达86.13%）；环境温度升高可显著促进喷雾的蒸发和扩散效果，但对喷雾贯穿距和锥角的影响不显著。试验发现，在环境温度690 K、环境压力1.0 MPa的情况下，由于氨处于闪沸状态，喷雾显著膨胀，锥角变大。此外，喷雾的速度场和液滴分布对压力变化高度敏感，随着压力增加，SMD显著减小（最大降幅达42.83%），PDF向小液滴偏移，提升了雾化效果。研究验证了所建立模型在液氨喷雾预测中的可靠性。
来源：2025年第3期
《内燃机工程》期刊编辑部
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