Numerical simulation and experiment are the two main methods in the investigation of spray and atomization. Some crucial parameters of simulation models are supposed to be calibrated using corresponding experimental data. However, direct comparisons between simulation data and experimental results might be confusing when focusing on spray boundaries or penetration, as the light scattering physics during imaging is always likely to be ignored in computational fluid dynamics (CFD) post-processing. In many cases, CFD provides invisible droplets, resulting in variance in the boundary confirming process. Previous studies discussed backlit conditions in Euler-based simulations to identify spray boundaries, but for most commonly used Lagrangian-based simulations, which are often coupled with Mie scattering experiments, this topic remains undiscussed. In Lagrangian-based methods, droplets are treated as discrete particles, where scattering plays a more crucial role. In this study, light intensity analysis based on Mie scattering theory and intensity integration focusing on Lagrangian field has been presented, aiming to adjust simulation data of spray coincides with Mie scattering image as much as possible on the theoretical base. It is found that particle size and in-parcel numbers are related to the scattering intensity of droplet particles. the correlated CFD data using Mie scattering theory are tested to be theoretically similar with Mie scattering imaging results compared with raw simulation data, making the comparison between datasets reasonable, which makes adequate preparations for the calibration of spray models.

中文翻译：

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基于MIE散射理论的模拟拉格朗日喷雾场后处理方法

数值模拟和实验是喷雾和雾化研究的两种主要方法。模拟模型的一些关键参数应该使用相应的实验数据进行校准。然而，当关注喷雾边界或渗透时，模拟数据和实验结果之间的直接比较可能会令人困惑，因为在计算流体动力学 (CFD) 后处理中，成像过程中的光散射物理特性总是可能被忽略。在许多情况下，CFD 会提供不可见的液滴，从而导致边界确认过程中的差异。以前的研究在基于欧拉的模拟中讨论了背光条件以识别喷雾边界，但对于最常用的基于拉格朗日的模拟，通常与米氏散射实验相结合，这个话题仍未讨论。在基于拉格朗日的方法中，液滴被视为离散粒子，其中散射起着更关键的作用。本研究提出了基于米氏散射理论和以拉格朗日场为重点的强度积分的光强度分析，旨在在理论基础上尽可能地调整喷雾模拟数据与米氏散射图像重合。发现粒径和包内数与液滴粒子的散射强度有关。使用Mie散射理论得到的相关CFD数据与原始模拟数据相比，在理论上与Mie散射成像结果相似，使得数据集之间的比较合理，为喷雾模型的标定做好了充分的准备。其中散射起着更关键的作用。本研究提出了基于米氏散射理论和以拉格朗日场为重点的强度积分的光强度分析，旨在在理论基础上尽可能地调整喷雾模拟数据与米氏散射图像重合。发现粒径和包内数与液滴粒子的散射强度有关。使用Mie散射理论得到的相关CFD数据与原始模拟数据相比，在理论上与Mie散射成像结果相似，使得数据集之间的比较合理，为喷雾模型的标定做好了充分的准备。其中散射起着更关键的作用。本研究提出了基于米氏散射理论和以拉格朗日场为重点的强度积分的光强度分析，旨在在理论基础上尽可能地调整喷雾模拟数据与米氏散射图像重合。发现粒径和包内数与液滴粒子的散射强度有关。使用Mie散射理论得到的相关CFD数据与原始模拟数据相比，在理论上与Mie散射成像结果相似，使得数据集之间的比较合理，为喷雾模型的标定做好了充分的准备。提出了基于米氏散射理论的光强分析和聚焦拉格朗日场的强度积分，旨在在理论基础上尽可能地调整喷雾模拟数据与米氏散射图像重合。发现粒径和包内数与液滴粒子的散射强度有关。使用Mie散射理论得到的相关CFD数据与原始模拟数据相比，在理论上与Mie散射成像结果相似，使得数据集之间的比较合理，为喷雾模型的标定做好了充分的准备。提出了基于米氏散射理论的光强分析和聚焦拉格朗日场的强度积分，旨在在理论基础上尽可能地调整喷雾模拟数据与米氏散射图像重合。发现粒径和包内数与液滴粒子的散射强度有关。使用Mie散射理论得到的相关CFD数据与原始模拟数据相比，在理论上与Mie散射成像结果相似，使得数据集之间的比较合理，为喷雾模型的标定做好了充分的准备。发现粒径和包内数与液滴粒子的散射强度有关。使用Mie散射理论得到的相关CFD数据与原始模拟数据相比，在理论上与Mie散射成像结果相似，使得数据集之间的比较合理，为喷雾模型的标定做好了充分的准备。发现粒径和包内数与液滴粒子的散射强度有关。使用Mie散射理论得到的相关CFD数据与原始模拟数据相比，在理论上与Mie散射成像结果相似，使得数据集之间的比较合理，为喷雾模型的标定做好了充分的准备。