低压亚超混合层燃油雾化特性数值研究

作者:宫冠吉

关键词: 内嵌火箭发动机; 低压亚超混合层; 雾化特性; 索泰尔平均直径;

摘要：对内嵌火箭发动机低压条件下的亚超剪切混合层中的燃油雾化特性进行研究,分析总结了环境压力、气液比、韦伯数对燃油雾化性能的影响。研究过程中采用ANSYS软件,使用了可有效捕捉漩涡的RNG k-ε模型并加入了TAB二次破碎模型,在0.01 MPa～0.1 MPa中改变环境压力,并通过改变燃油入口速度改变韦伯数和气液比。研究结果表明,随着环境压力降低,索泰尔平均直径增加,颗粒直径下降速度在接近常压时逐渐放缓,雾化性能下降;随着气液比的增加,索泰尔平均直径减小,颗粒分布更为均匀,提升了雾化性能;提高韦伯数使得气动力增加,索泰尔平均直径几乎呈线性趋势降低,提升了雾化性能。对数值模拟的数据进行分析,在低压条件下得到了索泰尔平均直径的经验计算模型。

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