為了分析高壓補燃液氧煤油發(fā)動機氧泵間管內氣液兩相摻混冷凝及其壓力波傳播過程,建立了可產生壓力擾動的垂直管低溫氣液兩相摻混實驗系統(tǒng),以氧氣/液氧為實驗工質,開展壓力波對垂直管內低溫氣液兩相摻混冷凝的影響研究,獲得了不同壓力波頻率和氧氣流量工況下的摻混圖像,分析結果表明:壓力波會使發(fā)散流型由微弱振蕩冷凝向間歇振蕩冷凝轉變,使橢圓流型由穩(wěn)定冷凝向振蕩冷凝轉變;在0～52 Hz不同頻率壓力波作用下,發(fā)散流型最大軸向冷凝長度與摻混孔徑之比在10～30之間,橢圓流型的比值在8～15之間變化;壓力波對氣相擺動頻率起主導性和正相關性的影響。

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖1實驗系統(tǒng)示意圖

可產生壓力擾動的垂直管低溫氣液兩相摻混實驗系統(tǒng)主要包括液相管路、氣相管路、兩相摻混管路和壓力擾動裝置,如圖1所示。通過調節(jié)汽蝕文氏管和音速噴嘴的上游壓力可分別控制液相管路和氣相管路的流量。垂直放置的兩相摻混管路以某高壓補燃液氧煤油發(fā)動機泵間管為原型,根據(jù)幾何相似進行縮尺設計;將泵....

圖2光學圖像采集示意圖

實驗系統(tǒng)采用濺射薄膜壓力傳感器采集壓力信號,精度為0.1%;采用K型熱電偶和PT熱電阻分別測量氣/液相工質溫度,精度為0.5K;采用MS75KCMOS高速攝影儀進行光學圖像采集,幀率為1000fps,分辨率為504×504,背景光源使用無頻閃的LED背光燈,如圖2所示。1....

圖3壓力信號及其頻譜圖

對圖2中接近壓力擾動裝置測點處的壓力信號進行帶通濾波處理和快速傅立葉變換,將其主頻作為壓力波頻率進行調節(jié)控制。圖3給出了某實驗工況下經(jīng)過信號處理的壓力信號及其頻譜圖,其中壓力信號采樣頻率為2000Hz,壓力波主頻為25Hz。采用高速攝影儀逆光拍攝得到的垂直管內兩相摻混冷凝的....

圖4軸向冷凝長度定義

采用高速攝影儀逆光拍攝得到的垂直管內兩相摻混冷凝的圖像如圖4所示,其中白色區(qū)域為液相區(qū),黑色區(qū)域為氣相區(qū),包括氣相核心區(qū)及脫離的氣泡,灰色區(qū)域為氣液混合區(qū)。軸向冷凝長度L定義為氣相自混流孔沿軸向的穿透距離。實驗前預先在玻璃管壁上沿軸向標定刻度,通過軸向刻度值與像素點對應比例,可得....

本文編號：3908392