针对Ω型凹槽微通道内流动沸腾,运用VOF(volume of fluid)模型和用户自定义函数,对微通道内发生的一系列汽泡行为进行了数值模拟.结合Ω型凹槽微通道内汽泡成核生长、聚并、脱离的动态演变过程,分析Ω型凹槽微通道流动沸腾换热的特点.结果表明:与平直微通道相比,Ω型凹槽微通道内的汽泡行为较为不同,汽泡脱离周期缩短,主流区温度降低,汽泡与受热壁面之间存在液体薄层,有助于提升流动沸腾换热的稳定性、可靠性;不同的凹槽结构(凹槽深度H、凹腔直径D)强化传热效果不同;H=50μm,D=80μm的Ω型凹槽微通道,其换热系数最高;H=30μm,D=50μm的凹槽微通道则对应最低的换热系数;凹腔直径对微通道内的压降影响较为明显,较大的凹腔直径对应较高的压力损失.
为深入研究燃油破碎雾化机理,在ELSA(Euler Lagrangian spray and atomization)欧拉-拉格朗日实时耦合的喷雾模拟思想的基础上,考虑喷嘴内部湍流与空化对喷雾的影响,提出了CAV-ELSA喷雾模型及其模拟方法,该模型计算结果与定容弹喷雾试验数据符合较好;讨论了欧拉计算域长度对计算结果的影响;最后探索性将该模型用于一款GM柴油机的喷雾燃烧模拟。模拟结果表明:与传统单纯采用拉格朗日算法的离散液滴模型相比,新型CAV-ELSA模型的模拟结果与试验值更为接近。
