針栓式噴注單元霧化角模型分析
發(fā)布時間:2021-09-05 21:31
為了實現(xiàn)不同徑向孔形的針栓式噴注器霧化角的準確預測,從動量守恒方程出發(fā)建立了液膜撞擊液膜和液膜撞擊液束的霧化角理論修正模型。對于液膜撞擊液膜的噴注單元,模型中通過理論推導引入了2個變形因子,將撞擊的幾何變形效應與霧化角關(guān)聯(lián);對于液膜撞擊液束,通過引入阻塞率定義有效撞擊動量比,同時將液束入口孔形的影響隱含考慮在變形因子中,最后根據(jù)高速攝影試驗結(jié)果和數(shù)值仿真結(jié)果獲得了對應的變形因子組合系數(shù),使得新的霧化角模型適應性更廣、準確性更高。結(jié)果表明:引入變形因子和阻塞率的理論模型預測值與試驗及數(shù)值仿真結(jié)果吻合很好;對于液膜撞擊液膜,變形因子基本維持在0.9~1.1,根據(jù)試驗結(jié)果及仿真結(jié)果,變形因子推薦值為C1=0.99和C2=1.06;對于液膜撞擊液束,變形因子推薦值為C1=0.75和C2=1.25。該模型根據(jù)實際出口的軸向動量和合成總動量計算霧化角,隱含考慮了撞擊作用造成的影響,較根據(jù)撞擊前入口的軸向動量和合成總動量計算霧化角的常用模型預測值準確度顯著提高,為針栓式噴注器的理論研究和工程設計提供了重要參考。
【文章來源】:航空學報. 2020,41(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:15 頁
【部分圖文】:
針栓式噴注器原理圖
對于環(huán)形膜,動量比為式(1)~式(2)中:Ap,1和Ap,2分別為二維平面膜的軸向路和徑向路流通面積;ρ1和ρ2分別為軸向和徑向流體密度;A1和A2分別為軸向和徑向流通橫截面積;h1和h2分別為軸向和徑向液膜厚度;D為針栓柱直徑。
控制體幾何模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]壁面邊界對撞擊合成動量角的影響研究[J]. 王凱,雷凡培,李鵬飛,楊岸龍,周立新. 推進技術(shù). 2019(10)
[2]注氣離心噴嘴噴注過程穩(wěn)定性試驗[J]. 薛帥杰,劉紅軍,陳鵬飛,夏益志. 航空學報. 2019(07)
[3]厚液膜敞口型離心噴嘴自激振蕩特性試驗[J]. 薛帥杰,劉紅軍,洪流,陳鵬飛. 航空學報. 2018(09)
[4]基于Gerris的離心式噴嘴錐形液膜破碎過程數(shù)值模擬[J]. 王凱,楊國華,李鵬飛,張民慶,周立新. 推進技術(shù). 2018(05)
[5]基于樹形自適應網(wǎng)格的旋流液膜霧化過程仿真[J]. 楊國華,王凱,張民慶,周立新. 推進技術(shù). 2018(03)
[6]獵鷹火箭的基礎:不斷升級的梅林發(fā)動機[J]. 張雪松. 衛(wèi)星與網(wǎng)絡. 2017(06)
[7]相鄰離心式噴嘴液膜撞擊霧化過程仿真[J]. 王凱,李鵬飛,楊國華,張民慶. 推進技術(shù). 2017(02)
[8]離心式噴嘴內(nèi)部流動過程數(shù)值仿真分析[J]. 王凱,楊國華,李鵬飛,張民慶,周立新. 火箭推進. 2016(04)
[9]針栓式噴注器的特點及設計方法[J]. 安鵬,姚世強,王京麗,周文祿. 導彈與航天運載技術(shù). 2016(03)
[10]Verification on Spray Simulation of a Pintle Injector for Liquid Rocket Engine[J]. Min Son,Kijeong Yu,Kanmaniraja Radhakrishnan,Bongchul Shin,Jaye Koo. Journal of Thermal Science. 2016(01)
碩士論文
[1]液氧/甲烷針栓式噴注器霧化及燃燒特性研究[D]. 方昕昕.國防科學技術(shù)大學 2015
本文編號:3386120
【文章來源】:航空學報. 2020,41(10)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:15 頁
【部分圖文】:
針栓式噴注器原理圖
對于環(huán)形膜,動量比為式(1)~式(2)中:Ap,1和Ap,2分別為二維平面膜的軸向路和徑向路流通面積;ρ1和ρ2分別為軸向和徑向流體密度;A1和A2分別為軸向和徑向流通橫截面積;h1和h2分別為軸向和徑向液膜厚度;D為針栓柱直徑。
控制體幾何模型
【參考文獻】:
期刊論文
[1]壁面邊界對撞擊合成動量角的影響研究[J]. 王凱,雷凡培,李鵬飛,楊岸龍,周立新. 推進技術(shù). 2019(10)
[2]注氣離心噴嘴噴注過程穩(wěn)定性試驗[J]. 薛帥杰,劉紅軍,陳鵬飛,夏益志. 航空學報. 2019(07)
[3]厚液膜敞口型離心噴嘴自激振蕩特性試驗[J]. 薛帥杰,劉紅軍,洪流,陳鵬飛. 航空學報. 2018(09)
[4]基于Gerris的離心式噴嘴錐形液膜破碎過程數(shù)值模擬[J]. 王凱,楊國華,李鵬飛,張民慶,周立新. 推進技術(shù). 2018(05)
[5]基于樹形自適應網(wǎng)格的旋流液膜霧化過程仿真[J]. 楊國華,王凱,張民慶,周立新. 推進技術(shù). 2018(03)
[6]獵鷹火箭的基礎:不斷升級的梅林發(fā)動機[J]. 張雪松. 衛(wèi)星與網(wǎng)絡. 2017(06)
[7]相鄰離心式噴嘴液膜撞擊霧化過程仿真[J]. 王凱,李鵬飛,楊國華,張民慶. 推進技術(shù). 2017(02)
[8]離心式噴嘴內(nèi)部流動過程數(shù)值仿真分析[J]. 王凱,楊國華,李鵬飛,張民慶,周立新. 火箭推進. 2016(04)
[9]針栓式噴注器的特點及設計方法[J]. 安鵬,姚世強,王京麗,周文祿. 導彈與航天運載技術(shù). 2016(03)
[10]Verification on Spray Simulation of a Pintle Injector for Liquid Rocket Engine[J]. Min Son,Kijeong Yu,Kanmaniraja Radhakrishnan,Bongchul Shin,Jaye Koo. Journal of Thermal Science. 2016(01)
碩士論文
[1]液氧/甲烷針栓式噴注器霧化及燃燒特性研究[D]. 方昕昕.國防科學技術(shù)大學 2015
本文編號:3386120
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3386120.html
最近更新
教材專著