多组分液滴自然对流厚交换层蒸发模型及其检验

摘要：

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.

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

所属期刊栏目：40

分类号：V312.1(航空用燃料及润滑剂)

资助基金：国家重点研发计划2017YFB0202400,2017YFB0202402;国家自然科学基金91741125

在线出版日期：2019-07-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1300-1313