清华大学学报(自然科学版)

作者：孙宇航, 宋海玉, 刘有晟

单位：1. 清华大学 能源与动力工程系, 燃烧能源中心, 北京 100084,2. 清华大学 热科学与动力工程教育部重点实验室, 北京 100084

关键词：微重力,复杂燃料,液滴蒸发,液滴燃烧模拟

基金：国家重点研发计划项目(2021YFA0716201),国家自然科学基金面上项目(52076117)

开展微重力环境下多组分单液滴的蒸发及自着火的研究, 对于在喷雾燃烧模拟中, 提高实际燃料液滴蒸发模型的准确性, 表征实际燃料燃烧特性是十分重要的。该文构建了考虑气液相传热传质的, 且适用于多组分单液滴蒸发及自着火的数值模拟方法, 并对比了多组分正烷烃混合物与单组分正烷烃单液滴的模拟结果。模拟发现, 多组分燃料中高挥发性组分先蒸发、低挥发性组分后蒸发的现象和液相内有限的传质速率相耦合, 导致了低挥发性组分在液滴表面积累, 降低了燃料整体挥发性, 延长了液滴着火延迟时间和液滴燃烧寿命。因此, 已有研究中仅依据实际燃料整体物化性质而构建的, 较少组分的燃料模型, 可能无法表征实际燃料中组分挥发性差异, 因而在数值模拟中表现出不同的液滴蒸发及自着火性质。该文指出了较少组分燃料模型在描述多组分单液滴蒸发及自着火过程中的不足, 为针对实际燃料用于喷雾燃烧模拟的液滴模型的深入研究奠定了基础。

来源：2026年第4期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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