第3章 喷雾化学反应流体的数学描述

内燃机的燃烧经历复杂的强耦合物理和化学过程，这些过程包括进气和压缩、燃油喷射雾化和蒸发、空气与燃料混合、化学反应和排放物生成等。在这一过程中，包含气体和油滴混合物的流体在具有移动边界的复杂几何形状中流动。这些过程受流体力学的基本守恒定律支配，并受热力学原理的约束。为了在数学上用计算流体力学（CFD）方法描述这些过程，通常将它们分解为三个部分：气相流体力学、气相化学反应动力学和液相喷雾动力学。每个部分均由相应的数学公式描述。控制方程可以在引入适当的物理模型后通过恰当的数值方法求解。在本章中，首先给出气相和液相流体的控制方程。其次，介绍求解控制方程时常用的数值方法。再而，讨论求解控制方程所需的边界条件。最后，详细介绍可用于预测气缸壁传热的气相热边界模型。