Un modelo para la formación de pulverización de combustible con aire atomizador
Autores: Schmidt, David J.; Kvasnak, William; Ahmadi, Goodarz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Un modelo para la formación de pulverización de combustible con aire atomizador
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Spray líquido
Modelo computacional
Gotas
Combustible atomizado
Propiedades estadísticas
Resultados de simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se estudió la formación de un aerosol líquido que emana de una boquilla en presencia de aire atomizador utilizando un enfoque de modelo computacional que tuvo en cuenta la deformación y ruptura de las gotas. Se prestó especial atención a la formación de aerosoles en condiciones de flujo no giratorio. Se evaluaron la velocidad instantánea fluctuante del fluido y los componentes del gradiente de velocidad mediante el uso de una ecuación de Langevin basada en una función de densidad de probabilidad (PDF). Se analizaron los movimientos de las gotas de combustible atomizado, y se utilizaron promedios de conjunto y de tiempo para evaluar las propiedades estadísticas del aerosol. Se incluyeron en el modelo los efectos del cambio de forma de las gotas, su ruptura, así como la evaporación. Los resultados de la simulación mostraron que las velocidades de fluctuación cuadrática media de las gotas varían significativamente con su tamaño y forma. Además, las velocidades de fluctuación cuadrática media de las gotas en evaporación diferían algo de las gotas no evaporantes. Sin embargo, se encontró que las difusividades de turbulencia de las gotas eran cercanas a la difusividad de partículas puntuales de fluido. La velocidad de las gotas, la concentración y el tamaño del aerosol simulado se compararon con los datos experimentales y se encontró un razonable acuerdo.
Descripción
Se estudió la formación de un aerosol líquido que emana de una boquilla en presencia de aire atomizador utilizando un enfoque de modelo computacional que tuvo en cuenta la deformación y ruptura de las gotas. Se prestó especial atención a la formación de aerosoles en condiciones de flujo no giratorio. Se evaluaron la velocidad instantánea fluctuante del fluido y los componentes del gradiente de velocidad mediante el uso de una ecuación de Langevin basada en una función de densidad de probabilidad (PDF). Se analizaron los movimientos de las gotas de combustible atomizado, y se utilizaron promedios de conjunto y de tiempo para evaluar las propiedades estadísticas del aerosol. Se incluyeron en el modelo los efectos del cambio de forma de las gotas, su ruptura, así como la evaporación. Los resultados de la simulación mostraron que las velocidades de fluctuación cuadrática media de las gotas varían significativamente con su tamaño y forma. Además, las velocidades de fluctuación cuadrática media de las gotas en evaporación diferían algo de las gotas no evaporantes. Sin embargo, se encontró que las difusividades de turbulencia de las gotas eran cercanas a la difusividad de partículas puntuales de fluido. La velocidad de las gotas, la concentración y el tamaño del aerosol simulado se compararon con los datos experimentales y se encontró un razonable acuerdo.