Investigation of Dispersion, Breakup, and Combustion Processes of Liquid Fuel Droplets under High Turbulence

Bulletin of the Karaganda University Physics Series, 2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.31489/2025ph4/83-94
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

In the present study, the processes of breakup, dispersion, and evaporation of gasoline droplets in a model combustion chamber under high turbulence reacting flow were investigated using modern computational modeling methods. The influence of the initial gas temperature in the chamber on spray dynamics, droplet distribution, and thermal characteristics of the flow was analyzed. The results of computational experiments enabled the detailed visualization of the reacting flow, including the temperature, aerodynamic, and concen tration characteristics of the fuel–air mixture. It was established that an increase in the initial gas temperature leads to a reduction in the mean droplet size, accelerated evaporation, and enhanced combustion intensity. It was observed that droplets spread over considerable distances from the nozzle while maintaining a relatively uniform radial distribution. As the droplets move upward in the chamber, their temperature gradually increas es, reflecting complex interactions with the two-phase flow. The study demonstrated that higher gas tempera tures intensify combustion and significantly raise maximum temperature levels. Based on the research con ducted, the key role of the initial gas temperature in shaping the spray and flame structure was substantiated, providing a basis for recommendations to optimize the operation of combustion chambers in thermal engines.