對(duì)內(nèi)嵌火箭發(fā)動(dòng)機(jī)低壓條件下的亞超剪切混合層中的燃油霧化特性進(jìn)行研究,分析總結(jié)了環(huán)境壓力、氣液比、韋伯?dāng)?shù)對(duì)燃油霧化性能的影響。研究過程中采用ANSYS軟件,使用了可有效捕捉漩渦的RNG k-ε模型并加入了TAB二次破碎模型,在0.01 MPa～0.1 MPa中改變環(huán)境壓力,并通過改變?nèi)加腿肟谒俣雀淖冺f伯?dāng)?shù)和氣液比。研究結(jié)果表明,隨著環(huán)境壓力降低,索泰爾平均直徑增加,顆粒直徑下降速度在接近常壓時(shí)逐漸放緩,霧化性能下降;隨著氣液比的增加,索泰爾平均直徑減小,顆粒分布更為均勻,提升了霧化性能;提高韋伯?dāng)?shù)使得氣動(dòng)力增加,索泰爾平均直徑幾乎呈線性趨勢(shì)降低,提升了霧化性能。對(duì)數(shù)值模擬的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,在低壓條件下得到了索泰爾平均直徑的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算模型。

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【部分圖文】：

圖1亞超混合層計(jì)算模型

本文所使用的物理模型如圖1所示，利用支板將兩個(gè)流道分隔開來，其中亞聲速流道的入口為100mm，超聲速流道的入口為16mm，取后端計(jì)算域400mm。將直射式噴嘴的直徑設(shè)置為0.3mm，令噴嘴直徑為特征直徑，在距離支板末端20mm、50mm、80mm處設(shè)置3個(gè)不同的噴注....

圖2剪切層處網(wǎng)格劃分

圖2為剪切層處的網(wǎng)格劃分，使用Gambit6.3對(duì)亞超大梯度剪切混合層模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格劃分采用結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，在剪切混合層處進(jìn)行網(wǎng)格加密處理，劃分網(wǎng)格為828000個(gè)。2計(jì)算方法與驗(yàn)證

圖3TAB破碎模型

采用二元低壓亞超混合層的試驗(yàn)對(duì)數(shù)值模擬方法進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為課題組前期所做工作，模型圖如圖4所示，其中超聲速流道高為16mm，亞聲速流道高為100mm，壓力測(cè)點(diǎn)布置在下壁面。圖4試驗(yàn)件三維模型圖

圖4試驗(yàn)件三維模型圖

圖3TAB破碎模型初始邊界條件設(shè)置與數(shù)值模擬過程相同，環(huán)境壓力設(shè)置為0.04MPa，亞聲速流、超聲速流入口溫度分別為300K和548K，馬赫數(shù)分別為0.1和1.45，壓力對(duì)比驗(yàn)證選取冷態(tài)流場(chǎng)沿流向分布的絕對(duì)壓力值對(duì)比。其中P為絕對(duì)壓力，x為展向距支板末端的位置。

本文編號(hào)：3906995