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离心喷嘴液膜形态与液膜破碎机制试验研究
被引量：
1
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作者
方传宇
王少林
+8 位作者
王凯兴
刘舆帅
刘富强
杨金虎
曹程
刘存喜
穆勇
徐纲
朱俊强
《力学学报》
北大核心
2025年第2期388-398,共11页
离心喷嘴由于其具有简单可靠的结构以及优异的雾化性能,被广泛应用于航空发动机燃烧室喷嘴.离心喷嘴的性能一定程度上决定了燃烧室的燃烧稳定性能,燃烧组织性能和排放特性.文章采用高速阴影成像技术和相位多普勒粒子测速仪(PDPA)对比研...
离心喷嘴由于其具有简单可靠的结构以及优异的雾化性能,被广泛应用于航空发动机燃烧室喷嘴.离心喷嘴的性能一定程度上决定了燃烧室的燃烧稳定性能,燃烧组织性能和排放特性.文章采用高速阴影成像技术和相位多普勒粒子测速仪(PDPA)对比研究了喷注压力对于离心喷嘴流量系数、喷雾锥角、液膜形态、破碎模式以及粒径分布的影响,系统分析离心喷嘴液膜形态、液膜破碎机制和雾化特性,并使用本征正交分解(POD)方法识别出不同液膜形态下的主要和次要的破碎模式,建立了离心喷嘴液膜形态与雾化特性之间的对应关系,支撑了离心喷嘴雾化性能优化研究.结果发现,随着喷注压力的增大,流量系数和喷雾锥角呈现出先增大后减小的趋势;喷注压力通过改变液膜的液体韦伯数(We)从而改变液膜形态.随着We的增加,液膜的破碎位置逐渐向喷嘴出口处移动,破碎距离逐渐减小,并使得离心喷嘴下游液滴的径向速度增大,大粒径液滴向两侧运动,导致雾锥中心的索太尔平均直径(SMD)迅速下降;离心喷嘴不同的液膜形态包含多种液膜破碎模式,并随着We数增加而演化:随着We数的增加,液膜的主要破碎模式依次为撞击破碎、表面波破碎、穿孔破碎以及湍流破碎,且这4种破碎模式的表面波频率依次增大.
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关键词
相位多普勒粒子测速仪
高速阴影成像
本征正交分解
液体韦伯数
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职称材料
题名
离心喷嘴液膜形态与液膜破碎机制试验研究
被引量：
1
1
作者
方传宇
王少林
王凯兴
刘舆帅
刘富强
杨金虎
曹程
刘存喜
穆勇
徐纲
朱俊强
机构
中国科学院工程热物理研究所轻型动力实验室
中国科学院大学工程科学学院
轻型涡轮动力全国重点实验室
青岛航空技术研究院
出处
《力学学报》
北大核心
2025年第2期388-398,共11页
基金
国家自然科学基金(52106188,52276141)
国家重大科技专项基金(J2019-III-0005-0048)资助项目。
文摘
离心喷嘴由于其具有简单可靠的结构以及优异的雾化性能,被广泛应用于航空发动机燃烧室喷嘴.离心喷嘴的性能一定程度上决定了燃烧室的燃烧稳定性能,燃烧组织性能和排放特性.文章采用高速阴影成像技术和相位多普勒粒子测速仪(PDPA)对比研究了喷注压力对于离心喷嘴流量系数、喷雾锥角、液膜形态、破碎模式以及粒径分布的影响,系统分析离心喷嘴液膜形态、液膜破碎机制和雾化特性,并使用本征正交分解(POD)方法识别出不同液膜形态下的主要和次要的破碎模式,建立了离心喷嘴液膜形态与雾化特性之间的对应关系,支撑了离心喷嘴雾化性能优化研究.结果发现,随着喷注压力的增大,流量系数和喷雾锥角呈现出先增大后减小的趋势;喷注压力通过改变液膜的液体韦伯数(We)从而改变液膜形态.随着We的增加,液膜的破碎位置逐渐向喷嘴出口处移动,破碎距离逐渐减小,并使得离心喷嘴下游液滴的径向速度增大,大粒径液滴向两侧运动,导致雾锥中心的索太尔平均直径(SMD)迅速下降;离心喷嘴不同的液膜形态包含多种液膜破碎模式,并随着We数增加而演化:随着We数的增加,液膜的主要破碎模式依次为撞击破碎、表面波破碎、穿孔破碎以及湍流破碎,且这4种破碎模式的表面波频率依次增大.
关键词
相位多普勒粒子测速仪
高速阴影成像
本征正交分解
液体韦伯数
Keywords
phase-Doppler particle analyzer
high speed shadowgraph
proper orthogonal decomposition
liquid Weber number
分类号
V231.2 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
离心喷嘴液膜形态与液膜破碎机制试验研究
方传宇
王少林
王凯兴
刘舆帅
刘富强
杨金虎
曹程
刘存喜
穆勇
徐纲
朱俊强
《力学学报》
北大核心
2025
1
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