超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)作為實(shí)現(xiàn)高超音速飛行的首要關(guān)鍵技術(shù),其燃燒系統(tǒng)中液體煤油垂直噴入超音速橫流的破碎與霧化混合過(guò)程,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)高效點(diǎn)火與穩(wěn)定燃燒有著重大影響。而拍攝方法的瓶頸會(huì)造成數(shù)據(jù)圖像出現(xiàn)拖影現(xiàn)象,阻礙了對(duì)超音速橫流條件下煤油射流破碎霧化機(jī)理的深入研究。因此,本文在解決超音速橫流中射流霧化圖像拖影問(wèn)題的基礎(chǔ)上,將試驗(yàn)研究和數(shù)值模擬相結(jié)合,著重分析超音速橫流中煤油垂直射流的破碎特性、流場(chǎng)分布特性、氣體分布特性和粒子分布特性,進(jìn)一步豐富超音速橫流中射流破碎霧化理論。首先搭建超音速橫流中射流霧化可視化平臺(tái),利用激光陰影法與CCD（Charge Couple Device）相機(jī)相結(jié)合對(duì)超音速橫流中射流破碎特性實(shí)現(xiàn)無(wú)拖影高分辨率拍攝,在驗(yàn)證射流柱破碎過(guò)程中表面波存在的同時(shí),成功捕捉到拉絲、霧塊等流動(dòng)特征,分析了射流區(qū)域的破碎特性。試驗(yàn)結(jié)果表明:超音速橫流中射流霧化區(qū)域按照結(jié)構(gòu)特征分為表面波主導(dǎo)的破碎區(qū)域、快速霧化區(qū)域以及均勻霧化區(qū)域。隨著噴孔直徑或液氣動(dòng)壓比的增加,射流的空流區(qū)域和射流夾角都會(huì)增加,并且在相同位置處射流的穿透深度也會(huì)提高;但是相對(duì)于提高動(dòng)壓比,增加噴孔直徑對(duì)提高射流穿透能力的影響力更... 

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 試驗(yàn)研究
        1.2.2 模擬研究
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第二章 超音速橫流中射流破碎試驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析方法
    2.1 試驗(yàn)裝置
        2.1.1 脈沖風(fēng)洞
        2.1.2 激光陰影裝置
        2.1.3 高速紋影裝置
        2.1.4 同步控制系統(tǒng)
    2.2 數(shù)據(jù)處理
    2.3 本章總結(jié)
第三章 超音速橫流中射流破碎和流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特性分析研究
    3.1 超音速橫流中射流破碎特性分析
        3.1.1 液氣動(dòng)壓比對(duì)射流破碎特性的影響
        3.1.2 噴孔直徑對(duì)射流破碎特性的影響
    3.2 超音速橫流中流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特性分析
        3.2.1 液氣動(dòng)壓比對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特性的影響
        3.2.2 噴孔直徑對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特性的影響
    3.3 本章總結(jié)
第四章 超音速橫流中射流霧化模型建立與驗(yàn)證
    4.1 幾何模型及邊界條件
        4.1.1 幾何模型
        4.1.2 邊界條件
    4.2 射流霧化模型
        4.2.1 離散相模型
        4.2.2 湍流模型
        4.2.3 氣液相控制方程
        4.2.4 破碎模型
    4.3 模型調(diào)試及網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn)
        4.3.1 模型調(diào)試
        4.3.2 網(wǎng)格獨(dú)立性檢驗(yàn)
    4.4 模型驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 超音速橫流中氣體分布和射流霧化特性分析研究
    5.1 超音速橫流中氣體分布與射流霧化特性分析
        5.1.1 超音速橫流中氣體分布特性分析
        5.1.2 超音速橫流中射流噴霧化特性分析
    5.2 噴孔直徑對(duì)氣體分布和射流霧化特性的影響
        5.2.1 噴孔直徑對(duì)氣體分布特性的影響
        5.2.2 噴孔直徑對(duì)射流霧化特性的影響
    5.3 液氣動(dòng)壓比對(duì)氣體分布和射流霧化特性的影響
        5.3.1 液氣動(dòng)壓比對(duì)氣體分布特性的影響
        5.3.2 液氣動(dòng)壓比對(duì)射流霧化特性的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]KH-RT模型在橫向來(lái)流作用下射流霧化過(guò)程的應(yīng)用[J]. 劉日超,樂(lè)嘉陵,楊順華,鄭忠華,宋文艷,黃淵.  推進(jìn)技術(shù). 2017(07)
[2]超聲速氣流中液體橫向射流霧化破碎模型改進(jìn)[J]. 楊東超,朱衛(wèi)兵,孫永超,陳宏.  推進(jìn)技術(shù). 2017(02)
[3]超聲速橫向氣流中射流破碎過(guò)程的數(shù)值研究[J]. 李寶文,聶萬(wàn)勝,豐松江,田希暉,汪洪波.  導(dǎo)彈與航天運(yùn)載技術(shù). 2016(06)
[4]超聲速氣流中液體橫向射流的破碎特性[J]. 李鋒,呂付國(guó),羅衛(wèi)東,趙凱,王昌勝,熊溢威.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(12)
[5]超聲速氣流中液體橫向射流組合噴注特性實(shí)驗(yàn)[J]. 仝毅恒,李清廉,吳里銀,李春.  國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[6]脈沖全息技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)射流霧化場(chǎng)測(cè)量中的應(yīng)用[J]. 曹娜,徐青,曹亮,雷嵐,韓長(zhǎng)材,馬繼明,杜繼業(yè).  現(xiàn)代應(yīng)用物理. 2013(04)
[7]橫向射流對(duì)凹腔湍流特性影響的數(shù)值模擬[J]. 孫�？�,曾卓雄,徐義華,胡春波.  推進(jìn)技術(shù). 2014(01)
[8]超聲速冷態(tài)流場(chǎng)液體射流霧化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳亮,樂(lè)嘉陵,宋文艷,楊順華,曹娜.  實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2011(02)
[9]超聲速氣流中凹槽結(jié)構(gòu)煤油噴射和摻混研究[J]. 劉林峰,徐勝利,鄭日恒,覃正,項(xiàng)林.  推進(jìn)技術(shù). 2010(06)
[10]超聲速氣流中橫向射流霧化實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬[J]. 劉靜,王遼,張佳,韋寶禧,徐旭.  航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2008(04)

博士論文
[1]超聲速橫向射流混合與燃燒的大渦模擬研究[D]. 趙馬杰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2018
[2]可壓縮橫向射流和旋擰射流的大渦模擬研究[D]. 王國(guó)蕾.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]超聲速氣流中液體橫向射流一次霧化的實(shí)驗(yàn)與大渦模擬研究[D]. 劉楠.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]超聲速氣流中液體橫向射流結(jié)構(gòu)特性試驗(yàn)研究[D]. 李春.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3684394