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doi:10.3969/j. issn. 1009 3230.2012.07.006
应用能源技术
2012年第7期（总第175期）
燃料液滴超临界蒸发综述
吕玉坤，郭康维，刘海峰
（华北电力大学能源与动力工程学院，河北保定071003）
摘要：从常压液滴蒸发的传热传质过程出发，建立了常压液滴蒸发的数学模型。通过比较液滴超临界蒸发和常压蒸发的差异，研究液滴超临界蒸发所涉及的关键问题。以二甲基醚(DME)在氮气介质中超临界蒸发为例，介绍了状态方程法计算DME-N2体系的高压气液相平衡，在相关文献的基础上，总结了流体热物性和输运参数的变化特性。
关键词：液滴；超临界；蒸发；传热传质
3文章编号：10093230(2012)07-0018-05
中图分类号：TK229.3文献标志码：B
ResearchonSupercriticalEvaporationofFuelDroplets
LV Yu-kun, GUO Kang-wei, LIU Hai-feng
(School of Energy and Power Engineering,North China Electric Power University，
Baoding071003，China）
Abstract: Based on the process of the heat and mass transfer, the atmospheric droplet evaporation model is established. The key issues of supercritical droplet evaporation is studied by comparing the difference of the droplet evaporation between supercritical pressure and subcritical. Taking the supercritical evaporation of dimethylether(DME) droplets in nitrogen(N2) for example, the equation of state calculated the DME-N2 system of high-pressure vapor-liquid cquilibrium is introduced. On the basis of the relevant literature, the changes characteristics of fluid thermo-physical properties and transportparameters.
Key words:Droplet; supercritical; Evaporation; Heat and mass transfer
0引言
液体超临界蒸发过程存在于超（超）临界锅炉管道、超临界水冷反应堆（SCWR）、以及液体燃料在高温高压燃烧室内。目前，对于超临界条件下的液滴蒸发过程的研究还仅限于为数不多的一些实验和数值模拟工作。已有的研究结果表明：液滴常压蒸发模型中的一系列筒化，诸如气相准稳态、理想气体和环境介质的不溶性等假设，在超临界的条件下变得不再有效。而自前应用广泛的一些喷雾模型对于液滴超临界蒸发并未作出特殊
1修订日期：20120525
收稿日期：201205-11
作者简介：目玉坤(1964-），男，副教授，主要从事案与风
机节能技术以及大型回转机械经济运行方面的研究。
万方数据
的处理，这必然会影响到喷雾、燃烧过程研究的准确性。因此超临界条件下液滴蒸发过程的深入研究有着重要意义。
1常压液滴蒸发的一维非稳态数学
模型
1.1模型假设
考虑液滴内部温度梯度以及液滴内部环流的影响，建立液滴蒸发的一维球对称“有效热导率模型”。模型假设如下：
(1)液滴为理想球形；
（2）波满表面的传热传质认为是准稳态：
(3)气相理想气体假设，环境介质在液滴表面是无限稀释的；