CAJ | 학술논문

为研究超声速气流中简化液滴的汽化过程问题,本文分析了两相流计算中已有的两相传热模型,并对简化液滴绕流开展数值计算.在来流Ma≤0.6的条件下,数值计算得到的简化液滴-气流之间的传热速率与已有模型得到的结果相一致,而在来流Ma≥0.9的条件下,数值计算得到的简化液滴-气流之间的传热速率与已有模型得到的结果存在很大偏差.由此建立了考虑简化液滴与气流相对超声速相互作用的两相传热模型.进一步,采用Charles B.Henderson阻力系数关系式与新建立的传热模型,对不同直径简化液滴的运动与汽化开展工程计算.在来流2.7Ma的二维平板超声速流场中选取一个截面,作为气相流场,结果显示,(1)简化液滴与主气流存在相对超声速作用.当简化液滴直径dk≤0.12mm时,作用区域约为0.1m～0.4m,当dk>0.12mm时,作用区域明显增大,(2)简化液滴的穿透尺度不超过0.011m/m(深度/长度),时间尺度约为0.28ms～3ms,(3)简化液滴完成汽化的空间尺度约为0.1m(dk>=0.03mm)、0.45m(dk>=0.05mm)与1.24m(dk>=0.075mm),而当dk>0.09mm时,简化液滴完成汽化的空间尺度则大于1.9m.使用考虑简化液滴与气流相对超声速相互作用的两相传热模型与使用传统的传热模型对简化液滴的运动轨迹没有影响,而对简化液滴的汽化过程有较大影响.
위연구초성속기류중간화액적적기화과정문제,본문분석료량상류계산중이유적량상전열모형,병대간화액적요류개전수치계산.재래류Ma≤0.6적조건하,수치계산득도적간화액적-기류지간적전열속솔여이유모형득도적결과상일치,이재래류Ma≥0.9적조건하,수치계산득도적간화액적-기류지간적전열속솔여이유모형득도적결과존재흔대편차.유차건립료고필간화액적여기류상대초성속상호작용적량상전열모형.진일보,채용Charles B.Henderson조력계수관계식여신건립적전열모형,대불동직경간화액적적운동여기화개전공정계산.재래류2.7Ma적이유평판초성속류장중선취일개절면,작위기상류장,결과현시,(1)간화액적여주기류존재상대초성속작용.당간화액적직경dk≤0.12mm시,작용구역약위0.1m～0.4m,당dk>0.12mm시,작용구역명현증대,(2)간화액적적천투척도불초과0.011m/m(심도/장도),시간척도약위0.28ms～3ms,(3)간화액적완성기화적공간척도약위0.1m(dk>=0.03mm)、0.45m(dk>=0.05mm)여1.24m(dk>=0.075mm),이당dk>0.09mm시,간화액적완성기화적공간척도칙대우1.9m.사용고필간화액적여기류상대초성속상호작용적량상전열모형여사용전통적전열모형대간화액적적운동궤적몰유영향,이대간화액적적기화과정유교대영향.