本文關(guān)鍵詞： 水下燃?xì)馍淞?擴(kuò)展特性 湍流摻混 氣液相互作用　出處：《推進(jìn)技術(shù)》2016年09期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為研究不同噴孔結(jié)構(gòu)的燃?xì)馍淞髟谑芟抟后w工質(zhì)空間的擴(kuò)展特性,采用VOF(Volume of fluids)模型分別對(duì)圓柱形充液室中圓形射流和矩形射流擴(kuò)展過程進(jìn)行氣水耦合數(shù)值求解�？紤]了燃?xì)饪蓧嚎s性、流體粘性和熱量交換因素對(duì)射流擴(kuò)展特性的影響。通過數(shù)值模擬,獲得圓形射流擴(kuò)展形態(tài)及軸向速度計(jì)算值,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)比分析了矩形射流和圓形射流的擴(kuò)展特性,獲得射流場(chǎng)中密度、壓力、溫度和速度的分布圖以及渦的演化過程。計(jì)算結(jié)果表明:燃?xì)庾試娍讎姵?由于出口處壓力較大,高溫燃?xì)饫^續(xù)膨脹產(chǎn)生膨脹波,膨脹波在氣液界面反射形成壓縮波,圓形射流的膨脹波和壓縮波均比矩形射流強(qiáng)。燃?xì)馍淞鲾U(kuò)展過程中,由于周圍液體慣性效應(yīng),氣液卷吸摻混效應(yīng)以及膨脹壓縮波作用,圓形射流的壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布較矩形射流更加復(fù)雜,同時(shí)刻的圓形射流軸向擴(kuò)展速度也比矩形射流小。從速度云圖發(fā)現(xiàn)矩形射流的速度核心區(qū)比圓形射流速度核心區(qū)要短;同時(shí)從圓形射流和矩形射流不同截面流向速度分布圖發(fā)現(xiàn)流向速度峰值均發(fā)生了偏移,但矩形射流發(fā)生偏移的區(qū)間更長,偏離距離更遠(yuǎn)。
[Abstract]:In order to study the expansion characteristics of gas jet with different orifice structure in confined liquid working medium space. The VOF(Volume of fluids-model is used to solve the gas-water coupling of the circular jet and the rectangular jet in the cylindrical liquid filled chamber respectively. The compressibility of the gas is considered. The effects of viscosity and heat exchange factors on the jet propagation characteristics are studied. The numerical simulation results of the circular jet propagation morphology and axial velocity are in good agreement with the experimental results. The distribution of density, pressure, temperature and velocity in the jet field and the evolution process of the vortex are obtained by comparing and analyzing the propagation characteristics of the rectangular jet and the circular jet. Because of the high pressure at the outlet, the high temperature gas continues to expand to produce the expansion wave, the expansion wave reflects at the gas-liquid interface to form the compression wave, the expansion wave and the compression wave of the circular jet are both stronger than the rectangular jet. The distribution of pressure field and temperature field of circular jet is more complex than that of rectangular jet because of the inertia effect of surrounding liquid, the effect of gas-liquid entrainment mixing and the effect of expansion and compression wave. The axial propagation velocity of circular jet at the same time is also smaller than that of rectangular jet. The velocity core region of rectangular jet is shorter than that of circular jet from velocity cloud diagram. At the same time, it is found that the peak velocity of flow direction is offset from the velocity distribution diagram of circular jet and rectangular jet with different cross sections, but the interval of migration of rectangular jet is longer and the distance of deviation is longer.
【作者單位】： 南京理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11372139)
【分類號(hào)】：O358
【正文快照】： 1引言水下氣體射流在國防、化工、冶金、動(dòng)力等工業(yè)中有廣泛應(yīng)用,特別由于其在潛射導(dǎo)彈的水下發(fā)射中的重要應(yīng)用而受到高度重視,而且由于水下氣體射流涉及兩相流、非定常流、湍流、氣液間強(qiáng)烈的相互作用以及流動(dòng)不穩(wěn)定性等復(fù)雜的流體力學(xué)問題,而成為當(dāng)前流體力學(xué)界基礎(chǔ)性的熱點(diǎn)

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本文編號(hào)：1475448