• spray atomization
• atomizzazione spray
• multi-scala
• multi-scale
• multi-dominio
• multi-domain
• swirl
• validazione
• validation
• statistiche strutture liquide
• drop size statistics

Because of the importance and ubiquity of sprays in engineered devices, there is a strong desire to better model liquid atomization to aid in the design of spraying systems. However, computational modeling of atomization presents enormous challenges, in part because of the extreme complexity of the associated flow field and because of the wide range of length and time scales involved. In this project, a recently developed multi-scale simulation strategy is used to model turbulent spray atomization end-to-end, i.e., from the inlet of the spray injector to the spray dispersion region downstream. To that end, multiple simulation domains are coupled together to address the wide range in length scales that need to be captured. In a significant departure from standard approaches, multiple sub-grid scale models are introduced to account for unresolved processes. Simulations of a canonical two-fluid atomizer with swirl are performed and quantitatively validated against experiments at identical operating conditions, including drop size statistics.





A causa dell’importanza e dell’ubiquità degli spray nei dispositivi ingegneristici, c’è un forte desiderio di migliorare i metodi di modellizzazione dell’atomizzazione liquida per aiutare la progettazione dei sistemi spray. Comunque, la modellizzazione computazionale dell’atomizzazione presenta enormi sfide, in parte a causa dell'estrema complessità del campo di flusso ad essa associato e a causa dell’ampio intervallo di scale spaziali e temporali coinvolte. In questo progetto, una strategia di simulazione multi-scala recentemente sviluppata è usata per modellizzare l’atomizzazione spray turbolenta dall'ingresso dell’iniettore spray alla regione di dispersione dello spray. A tal fine, molteplici domini di simulazione sono accoppiati fra loro per considerare l’ampio intervallo di scale spaziali che devono essere rilevate. In un significativo distacco dagli approcci standard, molteplici modelli di sottogriglia vengono introdotti per tener conto dei processi non risolti. Simulazioni di un atomizzatore a due fluidi canonico con swirl sono eseguite e validate quantitativamente a confronto con esperimenti ad identiche condizioni operative, incluse le statistiche sulle dimensioni delle strutture liquide.