背压对撞击式喷嘴雾化特性影响研究

• 作者: 周立新 李佳楠 雷凡培
• 来源期刊: 推进技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 撞击式喷嘴 射流 雾化特性 液膜 液滴 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 燃烧传热传质
• 页码范围: 847-859
• 页数: 13页
• 分类号: V434
• 字数: 5305字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.190196

摘要

为研究背压对撞击式喷嘴雾化特性的影响,将压力的变化等效为气体密度的变化,基于一种树形自适应加密算法,通过直接数值求解不可压Navier-Stokes方程组实现了不同背压条件下射流撞击雾化的数值模拟.首先将数值模拟结果与试验数据进行对比,验证数值模拟的有效性,在此基础上开展了高背压条件下雾化过程的数值模拟.结果表明,随着背压的提高,气动力相应增强,液膜的破碎更加剧烈,一次雾化区域的液滴数密度增大,雾场由稀疏向稠密发展;液膜在向下游运动过程中波动速度的幅值逐渐增大,并且随着背压的提高,液膜的波动由线性向非线性转变;背压增大导致破碎长度减小,经过参数修正得到了液膜破碎长度的经验公式,并与试验数据进行了对比;背压对液滴尺寸分布规律没有显著影响,但随着背压的提高,同一时刻大液滴所占的比例提高,整个雾场的Sauter平均直径有增加的趋势,当背压从0.1MPa增大到1MPa时,雾场的Sauter平均直径由155.5μm增大到166.9μm;背压增大,液滴粒径分布的均匀度指数减小,液滴尺寸分布更加不均匀.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周立新	西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室	28	91	6.0	8.0
2	李佳楠	西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室	4	5	1.0	2.0
3	雷凡培		9	1	1.0	1.0