冪律流體撞擊式射流霧化特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)特殊的工作環(huán)境,需同時(shí)攜帶燃燒劑和氧化劑,使用撞擊式噴嘴來(lái)保證燃料有效摻混和充分燃燒。在實(shí)際應(yīng)用中,撞擊式射流分為對(duì)稱和非對(duì)稱式兩種。本文以冪律流體為實(shí)驗(yàn)液體,使用撞擊式射流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),利用高速攝影系統(tǒng)獲取噴霧形貌,并提取其破碎特征;三維相位多普勒系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)空間單點(diǎn)液滴三維速度及粒徑大小的聯(lián)合測(cè)量。研究不同射流參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)和流體物性參數(shù)對(duì)上述霧化特性的影響規(guī)律。
  實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,冪律流體撞擊式射流的破碎模式與撞擊

2、形式、流體濃度有很大關(guān)系。本研究中出現(xiàn)的所有破碎模式有:封閉邊界模式、開邊界模式、無(wú)邊界模式、弓形液線模式和充分發(fā)展模式。在非對(duì)稱撞擊式射流中噴嘴直徑 D較小時(shí)破碎長(zhǎng)度Lbu隨Vj增加呈“雙峰模式”,D較大時(shí)則呈先減后增再減的趨勢(shì);噴霧錐角α隨Vj及D的增加而增加。實(shí)驗(yàn)中固定流體I濃度,流體II濃度逐漸增加,在射流速度Vj較低時(shí),破碎長(zhǎng)度Lbu與流體粘度呈反比;兩股不同粘度流體撞擊時(shí),Lbu隨Vj呈“雙峰模式”;相同粘度撞擊時(shí),則呈“單

3、峰模式”;噴霧錐角α隨Vj增加而增大,最后趨于的穩(wěn)定值與流體粘度成反比。
  在冪律流體撞擊式射流中隨射流速度及噴嘴直徑增加,液滴三維速度均增加,在Y方向液滴三維速度均呈對(duì)稱分布,在Z方向隨Z軸距離的增加三維速度均減小;撞擊夾角2θ越大、預(yù)撞擊距離Lj越小,W越大;在兩種形式的撞擊式射流中隨射流速度的增加,SMD減小,在Y方向SMD均呈對(duì)稱分布,在Z方向隨Z軸距離的增加SMD減小,對(duì)稱撞擊時(shí)SMD在X方向呈對(duì)稱分布,撞擊夾角越大、

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