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题名跨/超临界条件流体流动与喷射研究进展
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作者
姜冠宇
闻浩诚
代雯
师迎晨
王兵
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机构
清华大学航天航空学院
北京宇航系统工程研究所
上海交通大学四川研究院
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出处
《实验流体力学》
北大核心
2025年第1期54-70,共17页
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基金
国家科技重大专项(2017-Ⅲ-0005-0030)
四川省科技计划(2021YFG0360)。
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文摘
航空煤油作为先进航空燃气涡轮发动机的冷却介质时,在发动机特定工况下处于接近临界点的亚临界状态或超临界状态,因此,针对喷嘴流道流动及喷射掺混等流体物理规律的研究对于发动机燃烧室设计十分重要。本文围绕跨/超临界条件流体的流动特性及喷射掺混规律进行了文献综述。文献表明,现有跨/超临界条件流体内流道的流动特性研究多局限于小分子、单质流体,流体相变条件取决于入口参数和流道几何特性,流道类型多局限于简单几何流道,而相关研究则多局限于较为狭窄的参数范围。以小分子流体作为研究介质的喷射掺混特性研究表明,跨/超临界条件下的流体喷射掺混效果很大程度上受到流体热力学特性的影响,特别是在改变喷嘴几何构型时,超临界流体射流形态及喷射掺混评价模型与方法尚未获得一致的研究结论。对于跨/超临界条件下大分子碳氢燃料(航空煤油)在收缩喷嘴流道等复杂几何流道中的流动规律以及复杂喷嘴构型喷射掺混特性的研究,尚有待深入开展。一方面,需准确建立航空煤油在超临界条件下的热力学模型,另一方面,需揭示喷射流体界面变形、破碎机理及规律,以先进光学诊断手段捕获流体掺混行为,总结描述掺混特性参数及其变化规律。
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关键词
跨/超临界条件
航空煤油
内流动
射流
综述
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Keywords
trans/supercritical conditions
aviation kerosene
internal flow
jet
review
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分类号
V231
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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