A Comparison of Classical Atomization Models against Current Experimental Measurements within a Zero-Dimensional Framework

دسته بندی: حمل و نقل
ویرایش:  
نویسندگان: Grover R.O.,  Jr.,  Assanis D.N.,  Lippert A.M.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 11 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 323 کیلوبایت 

قیمت کتاب (تومان) : 33,000

ILASS Americas، هفدهمین کنفرانس سالانه در مورد سیستم های اتمیزه کردن مایع و اسپری، آرلینگتون، VA، می 2004. — 11 p. معمولاً در کدهای دینامیک سیالات محاسباتی چند بعدی (CFD) مورد استفاده قرار می‌گیرد در برابر اندازه‌گیری‌های تجربی تک قطره مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل‌های بی‌ثباتی قیاس تیلور (TAB) و کلوین-هلمهولتز (KH) با اندازه‌گیری زمان جدایی از کیسه تا رژیم‌های شکست فاجعه‌بار (Pilch & Erdman 1987, Dai & Faeth 2001)، اندازه قطره در کیف مقایسه شدند. Chou & Faeth 1998) و برشی (Hsiang & Faeth 1993, Faeth, et al. 1995, Chou, et al. 1997) رژیم های فروپاشی و تکامل ضریب درگ در رژیم جدایی کیسه (Chou & Faeth 1998). قطرات با نسبت چگالی مایع به گاز بیشتر از 751 و اوه 0.1 مورد مطالعه قرار گرفتند. کاربرد این مدل‌های فرعی در محدوده‌ای از ما مورد بررسی قرار گرفت و حساس‌ترین ثابت‌ها در این مدل‌ها شناسایی شدند. محدوده مناسب نیز برای دقت فیزیکی تعیین شد. علاوه بر این، ارزیابی دو رویکرد عددی مختلف، یعنی ناگهانی (TAB) در مقابل سلب پیوسته (KH)، در طیف وسیعی از رژیم‌های شکست در نظر گرفته شد. این مقایسه در یک چارچوب تک قطره صفر بعدی (0D) انجام شد که قادر به تکرار شرایط مرزی تکانه ناپایدار است. در کد 0D یک مدل درگ ساده شده گنجانده شده است که سرعت نسبی و ضریب درگ افت افت را در هر مرحله با فرض یک میدان جریان محیطی ثابت به‌روزرسانی می‌کند. نتایج نشان داد که مرزهای مناسب در ثابت‌های مدل کلیدی را می‌توان برای تخمین زمان شکست، اندازه افت، یا ضریب درگ، به صورت جداگانه، برای یک رژیم خاص شناسایی کرد. با این حال، پیش‌بینی همزمان هر سه منجر به مبادلات ذاتی بین رژیم‌های مختلف و بین اندازه قطره و پیش‌بینی زمان فروپاشی شد.

ILASS Americas, 17th Annual Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, Arlington, VA, May 2004. — 11 p. Abstract
Two classical secondary atomization models commonly used in multidimensional computational fluid dynamics (CFD) codes were evaluated against single droplet experimental measurements. The Taylor Analogy Breakup (TAB) and Kelvin-Helmholtz (KH) instability models were compared to measurements of breakup time ranging from the bag to the catastrophic breakup regimes (Pilch & Erdman 1987, Dai & Faeth 2001), drop size in the bag (Chou & Faeth 1998) and shear (Hsiang & Faeth 1993, Faeth, et al. 1995, Chou, et al. 1997) breakup regimes, and drag coefficient evolution in the bag breakup regime (Chou & Faeth 1998). Droplets having a liquid-to-gas density ratio greater than 751 and Oh 0.1 were studied. The applicability of these submodels over a range of We was in-vestigated and the most sensitive constants within these models identified; appropriate ranges were also determined for physical accuracy. Furthermore, an evaluation of two different numerical approaches, namely abrupt (TAB) ver-sus continuous stripping (KH), was undertaken over the range of breakup regimes considered. The comparison was conducted within a zero-dimensional (0D) single droplet framework capable of replicating unsteady momentum boundary conditions. Included in the 0D code was a simplified drag model, which updates the relative velocity and drag coefficient of the drop at each timestep, assuming a constant ambient flow field. The results revealed that suit-able bounds on key model constants could be identified to estimate breakup time, drop size, or drag coefficient, in-dividually, for a specific regime; however, the simultaneous prediction of all three led to inherent tradeoffs between different regimes and between drop size and breakup time predictions.