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積鼎科技與濰柴動力團隊通過深入研發，基于自主研發的CFD軟件VirtualFlow，成功開發了工程霧化模型及其內流場仿真銜接模塊，實現了噴嘴霧化仿真全流程的打通，打破了傳統模型之間的壁壘，達到了比VOF to DPM模型更為精準且高效的仿真效果，從而提高噴嘴設計水平，優化尾氣處理效果，推動相關技術發展。

射流霧化ANSYSCFD仿真應用01ANSYS CFD 霧化仿真應用單個液滴破碎過程CFD仿真（袋破裂模式）? HP噴嘴噴霧的仿真與測量結果對比德爾福·汽車系統工程師使用ANSYS Fluent準確描述噴嘴流動力學和破碎過程特征。

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最終仿真的噴嘴內流場結果與真實實驗結果吻合度很高，離心噴嘴的噴口處出空心錐的錐角為30度，該仿真結果與實驗結果相符。將內流場仿真的錐角、流速等相關參數通過后處理軟件提取之后，輸入到PDM仿真模塊中，通過自研的工程霧化模型進行霧化仿真。其中一次霧化模型采用Rosin-Rammler模型，二次霧化模型采用KHRT模型。

圖2 計算模型和邊界條件基于上述模型，采用CFD 仿真技術對單個霧化噴嘴的節流特性進行了模擬計算，分析了蒸發溫度、冷凝溫度、過冷度等對霧化噴嘴節流特性的影響。

· 采用WAVE霧化模型，可以針對高We數條件下的噴霧場景進行高效的仿真。· 工程霧化模型，精度適中，后處理便捷。 典型應用領域 ● 離心噴嘴的燃油霧化仿真燃油霧化跟噴嘴的設計密切相關，但霧化效果的試驗檢測非常復雜，且難度較大。借助流體仿真分析軟件，可以全面深入模擬分析燃油噴射的霧化效果。

本案例采用行業專用流體仿真軟件CFDPro對單噴嘴射流在橫向來流中發生霧化和摻混過程進行模擬仿真，并對比分析不同噴射角度和噴嘴尺寸的射流霧化效果。

在重卡尾氣后處理系統的噴嘴霧化模擬項目中，雙方團隊緊密合作，基于積鼎科技自主研發的CFD軟件VirtualFlow，成功開發了工程霧化模型及其內流場仿真銜接模塊，實現了噴嘴霧化仿真全流程的打通，打破了傳統模型之間的壁壘。主流商軟中的VOF to DPM模型計算量巨大，并且破碎機理很難把控，模型精確度調試十分困難，實際應用性不強。

通過 Level-Set 界面捕捉方法，可清晰追蹤噴嘴內流場與初次霧化過程，結合水平集輸運方程，精準計算界面法向量與曲率，為霧化模型提供高保真初始參數；在工程應用中，軟件支持基于 Lagrange 方法的顆粒包模型，涵蓋直射式霧化（WAVE、KHRT 模型）與離心式霧化（RR/LISA、KHRT 模型）等多種構型，可根據不同噴嘴類型（直射式吸嘴、離心式切向槽式 / 漩渦室式噴嘴）靈活選擇，滿足主燃燒室與加力燃燒室的多樣化仿真需求

圖2為閃急沸騰噴霧的示意圖，展示了閃急沸騰現象在噴嘴內部以及噴霧破碎、蒸發過程中的影響。 圖2：閃急沸騰示意圖，可以看出噴嘴內部以及噴霧區域閃急沸騰現象對于噴霧霧化的影響2AVL FIRE? M中的多組分閃急沸騰模型 閃急沸騰現象指的是高溫液體壓力突然下降至飽和蒸氣壓，或者溫度超過飽和溫度時，由液相轉化為氣相的一種快速蒸發現象。

評價機構的運動及力傳遞，研究機械系統整體動態行為，類似于理論力學研究的問題； 復合材料分析：復合材料由于其優異的力學性能正被廣泛使用，ACP是效率更高的的復合材料建模軟件；流體 單相流場分析：所謂單相就是流體只有一種相，比如飛機氣動分析，介質就是空氣，潛艇水下航行，介質就是水； 旋轉機械CFD：CFX擅長做旋轉機械的CFD分析； 離散相分析：相對單相來說的，比如霧化噴嘴的模擬

針對霧化過程與液滴屬性仿真計算，CFDPro可分析不同噴嘴對應的初次霧化和二次霧化過程，結合自主開發霧化后處理程序，可獲得高保真霧化數據，幫助客戶理解霧化機理，建立霧化數據庫。

噴嘴的形式眾多，例如實心錐、空心錐、扇形、靶式撞擊錐等，形式決定了噴淋布水的均勻度，覆蓋面積、霧化顆粒度等參數。 此外，循環噴淋水的管路壓力也會影響噴淋效果，這取決于設備廠家的設計方案。

燃燒室高保真仿真技術 Ansys燃燒及反應流仿真工具 FLUENT燃燒室 VOF-to-DPM仿真及數據壓縮 面臨挑戰 ‐ 航空發動機的噴嘴燃油霧化仿真對燃燒仿真影響巨大。

從1個或幾個噴嘴，加壓噴射潤滑油，使貫通軸承內部。圖12.8是常用的噴射供油舉例。對著內圈和保持架的引導面噴油。高速的情況下，軸承周圍的空氣也與軸承一起旋轉，形成氣墻。所以，潤滑油從噴嘴噴出的速度，要超過內圈內徑面（也是保持架的引導面）線速度的20%。對于同油量，噴嘴數量多的冷卻效果好。噴射供油法的用油量大，應盡量減少油的攪拌阻力。加大排油口，強制排油，以便有效地散熱。

作為燃料的航空煤油以液態形式通過燃燒室內若干離散的噴嘴進行噴射。 圖3 包含壓氣機、燃燒室與渦輪的多部件耦合流道示意 在壓氣機、渦輪的靜子葉片流道與燃燒室中，除火焰筒內側壁面外，其余固體壁面為絕熱無滑移壁面。

國產軟件在民用渦扇航空發動機燃燒室啟動熱力設計場景中的測試驗證與實際應用，目前實現了對火焰筒冷卻、噴嘴吹掃、旋流器開孔、燃油霧化等燃燒室日常設計場景的全覆蓋。3. 該軟件計算精度與商業軟件相當。

射流沖擊冷卻：高效的散熱解決方案，通過噴嘴將流體噴射到熱源上。更高的流速、湍流以及沖擊表面有時發生的汽化，會顯著增加從物體到流體的熱傳遞。噴霧冷卻：一種類似于射流沖擊冷卻的方法，但不是流體噴射，而是將冷卻劑霧化成小液滴，當它們碰到熱源時就會蒸發。這種相變吸收的能量，比對流要多得多。制冷：利用蒸汽壓縮熱力學，循環使用壓縮、冷凝、膨脹和相變從熱源中吸取熱量。