トランス臨界液体n-デカンジェットの酸素への時間原子化【JST・京大機械翻訳】

Poblador-Ibanez Jordi; Sirignano William A.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202221261195292 整理番号：22P0274799

トランス臨界液体n-デカンジェットの酸素への時間原子化【JST・京大機械翻訳】

Temporal atomization of a transcritical liquid n-decane jet into oxygen

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発行年： 2022年01月14日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年04月21日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

超臨界圧での液体燃料の注入は,燃焼における関連するが見落としたトピックである。典型的には,2相動力学の役割は,液体が超臨界状態に急速に遷移するという仮定の下で無視される。しかし,鋭い相界面が残る臨界領域が存在する。このシナリオは,炭化水素燃料を含む実際のエンジン条件下での液体燃料噴射の早期時間における一般的なケースである。このような条件下で,液相への酸化剤種の溶解は,局所熱力学相平衡(LTE)により加速され,蒸発または凝縮は,同時に界面に沿った多重位置で起こる。流体特性は種および熱混合の下で変化し,界面近くの液体およびガス混合物が類似した。低い,変化する表面張力とガス様液体粘度の組み合わせの結果として,小さな表面不安定性が早期に発達する。混合プロセス,界面熱力学,および純粋酸素から最初に構成される熱い移動ガスによって囲まれた冷却液体n-デカンジェットの初期変形を,種々の大気圧およびガス速度において解析した。可変密度流体の二相,低Mach数フローソルバを用いた。界面を横切る非発散フリー液体速度と質量交換に対して一般化された分割体積-Fluid法を用いて界面を捕獲した。圧力増加に対する経臨界混合効果の重要性を示した。最初に,局所変形特性は以前の非圧縮性仕事とかなり異なる。次に,最小表面張力力は,液滴への古典的微粒化に有利な重なり液体層の生成の原因となる。したがって,遷臨界条件での表面積成長は主にスプレー形成よりむしろ剪断下のガス様変形の結果である。【JST・京大機械翻訳】

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ロケットエンジン

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