Cavitation phenomenon occurring ins

Cavitation phenomenon occurring inside diesel injector nozzles plays a key role in atomization of fuel spray. The most common approach to numerically model the cavitating flow is Volume-Of-Fluid (VOF) method, which employs the governing equations for a perfect gas–liquid mixture often in combination with a transport equation for liquid or gas volume fraction. A mass transfer model is required to evaluate the phase change between liquid and vapor. Most of the mass transfer models use the simplest bubble dynamics model, Rayleigh (R) equation which is sometimes called simplified Rayleigh–Plesset (RP) equation, to simulate the growth and collapse of bubbles based on the vapor saturation pressure Pv. We have found that R equation over-predicts cavitation when local pressure is slightly below Pv. We have proposed the Modified Rayleigh (MR) equation taking into account the critical pressure Pc, and showed its validity in some simple test cases with uniform pressure. In this study, the applicability of the MR equation to turbulent cavitating flows in a fuel injector nozzle is examined. OpenFOAM is used for the numerical simulation of turbulent cavitating flows in an one-side rectangular nozzle whose images have been captured by a high-speed camera and the turbulent velocity has been measured by a Laser Doppler Velocimetry (LDV). Turbulent effect is taken into account using RNG k-ɛ model. The numerical results are compared with the experimental data and the turbulent recirculation flow, re-entrant jet and cloud cavitation shedding are well simulated by the MR model.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปรากฏการณ์ cavitation ที่เกิดขึ้นภายในหัวฉีดเครื่องยนต์ดีเซลหัวฉีดมีบทบาทสำคัญในการแยกเป็นอะตอมของน้ำมันสเปรย์ วิธีทั่วไปจะเรียงตามตัวเลขแบบขั้นตอนการ cavitating คือ ปริมาตรของของเหลว (VOF) วิธี ซึ่งใช้สมการควบคุมส่วนผสมแก๊สของเหลวโกมักจะอยู่ในชุด ด้วยสมการการขนส่งของเหลวหรือก๊าซปริมาณเศษ แบบจำลองการถ่ายโอนมวลจะต้องประเมินการเปลี่ยนแปลงระยะระหว่างของเหลวและไอ ส่วนใหญ่ของรูปแบบการถ่ายโอนมวลใช้ง่ายฟอง dynamics แบบ สมการราคาย่อมเยา (R) ซึ่งบางครั้งเรียกว่า Rayleigh – Plesset (RP) สมการประยุกต์ จำลองการเจริญเติบโต และการล่มสลายของฟองขึ้นอยู่กับความดันอิ่มตัวของไอ Pv เราได้พบว่า สมการ R เกินทำนาย cavitation เมื่อความดันภายในเล็กน้อยใต้แสงอาทิตย์ เราได้เสนอสมการราคาย่อมเยาที่แก้ไข (MR) คำนึงถึงแรงกดดันสำคัญพีซี และแสดงให้เห็นว่าการมีผลบังคับใช้ในบางกรณีทดสอบง่ายกับความดัน ความเกี่ยวข้องของของนายสมการการไหลเชี่ยว cavitating ที่หัวฉีดหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงถูกตรวจสอบในการศึกษานี้ OpenFOAM จะใช้สำหรับการจำลองของไหลเชี่ยว cavitating ที่มีงเป็นสี่เหลี่ยมหัวฉีดรูปที่ถูกจับ ด้วยกล้องความเร็วสูง และความเร็วที่ปั่นป่วนมีการวัดโดยการเลเซอร์ Doppler Velocimetry (ผ่าน) ผลปั่นป่วนจะนำมาพิจารณาโดยใช้แบบจำลอง RNG k-ɛ มีการเปรียบเทียบผลลัพธ์เป็นตัวเลขข้อมูลทดลองและไหลเชี่ยว recirculation เจ็ท re-entrant และเมฆ cavitation ส่องมีจำลองดีรุ่น MR

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นภายในโพรงอากาศหัวฉีดหัวฉีดดีเซลที่มีบทบาทสำคัญในการทำให้เป็นละอองสเปรย์น้ำมันเชื้อเพลิง วิธีที่พบมากที่สุดในการสร้างแบบจำลองการไหลของตัวเลข cavitating เป็นปริมาณของ-Fluid (VOF) วิธีการซึ่งมีพนักงานว่าสมการสำหรับส่วนผสมก๊าซธรรมชาติเหลวที่สมบูรณ์แบบมักจะร่วมกับสมการขนส่งของเหลวหรือก๊าซส่วนปริมาณ รูปแบบการถ่ายโอนมวลจำเป็นต้องมีการประเมินการเปลี่ยนแปลงขั้นตอนระหว่างของเหลวและไอ ส่วนใหญ่ของรูปแบบการถ่ายโอนมวลใช้ง่ายฟองการเปลี่ยนแปลงรูปแบบเรย์ลี (R) ซึ่งเป็นสมการที่เรียกว่าบางครั้งง่ายเรย์ลี-Plesset (RP) สมการเพื่อจำลองการเจริญเติบโตและการล่มสลายของฟองอากาศขึ้นอยู่กับความดันไออิ่มตัวของเซลล์แสงอาทิตย์ เราพบว่าสม R มากกว่าที่คาดการณ์การเกิดโพรงอากาศเมื่อความดันท้องถิ่นเล็กน้อยด้านล่าง Pv เราได้นำเสนอดัดแปลงเรย์ลี (MR) สมการคำนึงถึงชิ้นดันที่สำคัญและแสดงให้เห็นความถูกต้องในบางกรณีการทดสอบอย่างง่ายที่มีความดันสม่ำเสมอ ในการศึกษานี้การบังคับใช้ของนายสมที่จะป่วน cavitating กระแสในหัวฉีดหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจะตรวจสอบ OpenFOAM จะใช้สำหรับการจำลองเชิงตัวเลขของ cavitating เชี่ยวไหลในด้านใดด้านหนึ่งเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า-หัวฉีดที่มีภาพที่ได้รับการบันทึกด้วยกล้องความเร็วสูงและความเร็วป่วนได้รับการวัดด้วยเลเซอร์ Doppler Velocimetry (LDV) ผลปั่นป่วนเป็นที่เข้าบัญชีโดยใช้ RNG k-ɛรูปแบบ ผลการคำนวณจะถูกเปรียบเทียบกับข้อมูลการทดลองและการไหลหมุนเวียนป่วนเจ็ทใหม่และการไหลเข้าโพรงอากาศเมฆมีการจำลองรูปแบบเป็นอย่างดีจากนาย