燃料分级对贫预混多喷嘴燃烧器火焰动态响应特性影响的实验研究 被引量：1

1

作者 陆羽笛 金明 +3 位作者 李昱泽 李原森 葛冰 臧述升 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期125-132,共8页

贫预混多喷嘴燃料分级技术可以有效降低局部热负荷,从而降低NOx排放并拓宽工况范围,是现代重型燃气轮机低排放燃烧室的主要燃烧方式。本文开展了燃料分级及当量比变化对贫预混多喷嘴燃烧火焰动态响应的影响研究。利用扬声器产生火焰的... 贫预混多喷嘴燃料分级技术可以有效降低局部热负荷,从而降低NOx排放并拓宽工况范围,是现代重型燃气轮机低排放燃烧室的主要燃烧方式。本文开展了燃料分级及当量比变化对贫预混多喷嘴燃烧火焰动态响应的影响研究。利用扬声器产生火焰的受迫振荡,利用压力脉动传感器与光电倍增管完成了多喷嘴火焰响应特性的试验分析。试验表明,燃烧室内压力波动与热释放率波动随扰动频率同步变化。当量比低于0.53时,多喷嘴火焰传递函数呈现单峰的特征。当量比大于0.64时,多喷嘴火焰传递函数呈现双峰特征,且火焰响应增强。延迟时间τ随着当量比的增大而减小。燃料分级将使得火焰动态响应特征频率发生偏移。增加喷嘴数量使得火焰传递函数幅值上升,火焰响应增强,峰值频率增大,延迟时间偏短。对于采用多喷嘴燃料分级技术的燃烧室,负荷上升将导致火焰趋于不稳定。 展开更多

关键词 燃气轮机 多喷嘴 燃料分级 当量比 火焰动态响应 火焰传递函数

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预混旋流多喷嘴火焰激光可视化实验研究 被引量：1

2

作者 柳伟杰 葛冰 +1 位作者 臧述升 王慧汝 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1887-1894,共8页

为了研究预混旋流多喷嘴火焰结构及当量比对多喷嘴火焰结构的影响,针对当量比0.51~0.8的甲烷/空气预混旋流多喷嘴火焰开展了平面激光诱导荧光测量研究。通过实验,获得了不同当量比下预混旋流多喷嘴火焰时均火焰形态和瞬态火焰结构分布... 为了研究预混旋流多喷嘴火焰结构及当量比对多喷嘴火焰结构的影响,针对当量比0.51~0.8的甲烷/空气预混旋流多喷嘴火焰开展了平面激光诱导荧光测量研究。通过实验,获得了不同当量比下预混旋流多喷嘴火焰时均火焰形态和瞬态火焰结构分布特点。实验结果表明,相邻火焰相互冲刷,在相互作用区内强化了燃烧化学反应。相邻火焰之间的相互作用随着当量比的减小逐渐减弱,当量比小于0.53时,中心火焰熄灭,相邻火焰相互作用消失。多喷嘴外侧火焰推举高度小于中心火焰,稳定范围比中心火焰宽。当量比大于0.6时火焰推举高度随当量比的变化不明显,当量比小于0.6后火焰推举高度随着当量比的减小显著增加。随着当量比的降低,湍流脉动对火焰的褶皱扭曲作用逐渐增强,湍流火焰传播速度与层流火焰传播速度之比逐渐增大。 展开更多

关键词 多喷嘴火焰 预混燃烧 平面激光诱导荧光测量 火焰结构 火焰相互作用 当量比

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强声激励下旋流火焰周期性流动结构的实验研究 被引量：1

3

作者 刘训臣 王国情 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期53-60,共8页

强声波扰动下旋流流场的动态特征对于理解旋流火焰的非线性响应特性非常重要。基于超高重复频率脉冲串式激光器高速粒子示踪技术测量了强声激励下旋流火焰的动态流场,研究了旋流流场周期性涡结构和流场-火焰动态相互作用。周期性声波扰... 强声波扰动下旋流流场的动态特征对于理解旋流火焰的非线性响应特性非常重要。基于超高重复频率脉冲串式激光器高速粒子示踪技术测量了强声激励下旋流火焰的动态流场,研究了旋流流场周期性涡结构和流场-火焰动态相互作用。周期性声波扰动会在旋流火焰内剪切层和外剪切层中引起固有涡结构。发现外部涡环在卷曲火焰锋面和改变火焰热量释放速率中起主要作用,而内部涡环分布在火焰根部并会影响中心回流区速度分布。定量提取了声诱导涡环的轨迹、涡量、环量、尺寸、出口速度以及加速度之间关系,发现强声激励下的出口速度和加速度决定了外部涡环的形成和脱落过程。 展开更多

关键词 旋流火焰 声激励 动态流场 声诱导涡

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纳米流体在芯片微通道中的流动与换热特性 被引量：25

4

作者 吴信宇 吴慧英 +1 位作者 屈健 郑平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2181-2187,共7页

对去离子水及体积分数分别为0.15%和0.26%的水基γ-Al2O3纳米流体在当量直径为194.5μm的硅基梯形芯片微通道内的层流流动和换热特性进行了实验研究。考察了Reynolds数、Prandtl数以及体积分数对流动换热的影响。结果发现,使用纳米流体... 对去离子水及体积分数分别为0.15%和0.26%的水基γ-Al2O3纳米流体在当量直径为194.5μm的硅基梯形芯片微通道内的层流流动和换热特性进行了实验研究。考察了Reynolds数、Prandtl数以及体积分数对流动换热的影响。结果发现,使用纳米流体后,压降无明显增加,纳米流体的流动阻力特性与去离子水基本相同;对流换热Nusselt数较去离子水有明显提高,且随着体积分数的增加而增加;相同泵功下换热热阻显著下降。实验还发现纳米流体的强化传热效果在较高温度时更加明显。根据实验数据得到了梯形硅微通道内低浓度纳米流体的层流对流换热关联式。研究结果对于集成高效芯片散热系统设计具有重要意义。 展开更多

关键词 纳米流体 硅微通道 对流换热 强化换热 流动阻力

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NH_3—SCR法降低柴油机NO_x排放的研究进展 被引量：31

5

作者 管斌 周校平 +2 位作者 林赫 王真 黄震 《车用发动机》 北大核心 2007年第5期1-8,共8页

分析了降低柴油机NOx排放的NH3—SCR选择性催化还原技术的化学反应机理,阐述了该后处理技术结合优化缸内燃烧在提高柴油机燃油经济性的同时大幅度降低NOx和PM排放等方面的优势,并详细介绍了国内外车用柴油机NH3—SCR技术的机理研究进展... 分析了降低柴油机NOx排放的NH3—SCR选择性催化还原技术的化学反应机理,阐述了该后处理技术结合优化缸内燃烧在提高柴油机燃油经济性的同时大幅度降低NOx和PM排放等方面的优势,并详细介绍了国内外车用柴油机NH3—SCR技术的机理研究进展及应用研究情况。 展开更多

关键词 柴油机 氮氧化物 选择性催化还原 机理研究

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汽轮机进汽阀U型密封高温强度与密封性能分析 被引量：10

6

作者 毛剑峰 张军辉 +1 位作者 王炜哲 陈汉平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期104-110,18,共7页

U型密封因其优越的密封性能而被广泛应用在超超临界汽轮机进汽阀门中。随着运行参数(温度,压力)不断提升,U型密封承受的蠕变越发严重。为了研究U型密封在高参数运行条件下的蠕变强度与密封性能,引用经过时间硬化修正的Norton-Bailay蠕... U型密封因其优越的密封性能而被广泛应用在超超临界汽轮机进汽阀门中。随着运行参数(温度,压力)不断提升,U型密封承受的蠕变越发严重。为了研究U型密封在高参数运行条件下的蠕变强度与密封性能,引用经过时间硬化修正的Norton-Bailay蠕变本构方程和基于孔洞长大理论的多轴蠕变模型,分析计算了汽轮机进气阀U型密封2 105 h工作时域内接触面位置、接触应力和蠕变多轴度因子的变化规律。结果表明:随蠕变时间增加,U型密封的接触应力下降明显;U型密封的关键部位受到较大多轴应力影响,并产生较大的Cocks-Ashby蠕变等效应变,试验结果与预测结果一致。 展开更多

关键词 汽轮机 进汽阀 U型密封 高温蠕变

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柴油机低温燃烧的研究进展 被引量：22

7

作者 韩东 吕兴才 黄震 《车用发动机》 北大核心 2008年第2期5-9,13,共6页

介绍了柴油机低温燃烧模式的概念和提出背景,详细分析了其现阶段在柴油机上的实现方式及特点,并且阐述了这种燃烧模式的最新研究进展。最后,讨论了柴油机低温燃烧模式进一步研究的方向。

关键词 低温燃烧 柴油机 氮氧化物 微粒 排放

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超超临界机组高压内缸蠕变强度分析 被引量：6

8

作者 喻超 王炜哲 +1 位作者 张军辉 刘应征 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期365-370,共6页

对某超超临界机组高压内缸的高温蠕变强度进行了研究,利用ABAQUS建立了高压内缸三维有限元模型,并进行了计算分析.结果表明:在稳态工况下高压内缸最大应力低于相应温度下材料的屈服强度,未达到屈服状态;高压内缸蠕变应变发生区域主要集... 对某超超临界机组高压内缸的高温蠕变强度进行了研究,利用ABAQUS建立了高压内缸三维有限元模型,并进行了计算分析.结果表明:在稳态工况下高压内缸最大应力低于相应温度下材料的屈服强度,未达到屈服状态;高压内缸蠕变应变发生区域主要集中在进汽口及平衡活塞处;多轴效应对蠕变考核具有重要影响,采用多轴蠕变应变进行蠕变强度考核准确度更高;高温蠕变所引起的应力松弛使得螺栓热紧力下降,对2×105 h蠕变后的高压内缸中分面汽密性产生影响. 展开更多

关键词 超超临界机组 高压内缸 蠕变强度 有限元 密封

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汽轮机螺栓松弛对汽缸蠕变强度的影响 被引量：5

9

作者 毛剑峰 王炜哲 +1 位作者 张军辉 陈汉平 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期107-111,共5页

采用有限元方法进行了螺栓松弛效应作用下汽缸2×105 h的蠕变计算,分析和比较了考虑和未考虑螺栓松弛2种情况下的最大主应变、Mises应力以及汽缸蠕变损伤随时间的变化规律.结果表明:不考虑螺栓松弛的影响时,会导致蠕变损伤变小,结... 采用有限元方法进行了螺栓松弛效应作用下汽缸2×105 h的蠕变计算,分析和比较了考虑和未考虑螺栓松弛2种情况下的最大主应变、Mises应力以及汽缸蠕变损伤随时间的变化规律.结果表明:不考虑螺栓松弛的影响时,会导致蠕变损伤变小,结果偏于保守;螺栓松弛效应与几何位置密切相关,靠近螺栓孔的位置受到强烈的螺栓松弛补偿,而远离螺栓孔的位置螺栓松弛的补偿效果有限. 展开更多

关键词 汽轮机 应力松弛 蠕变强度 汽缸 螺栓 损伤

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以Ti部分替代Ni的Ni-YSZ阳极性能研究

10

作者 于建国 王玉璋 +1 位作者 惠宇 翁史烈 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期655-658,共4页

固体氧化物燃料电池(SOFC)可以通过阳极重整反应直接利用碳氢燃料,然而吸热的重整反应导致Ni-YSZ阳极存在很大的温度梯度。利用Ti部分替代催化剂Ni,降低催化强度,控制重整反应合理进行,可以得到合适的温度梯度等特性。利用全三维数学模... 固体氧化物燃料电池(SOFC)可以通过阳极重整反应直接利用碳氢燃料,然而吸热的重整反应导致Ni-YSZ阳极存在很大的温度梯度。利用Ti部分替代催化剂Ni,降低催化强度,控制重整反应合理进行,可以得到合适的温度梯度等特性。利用全三维数学模型,量化研究了以Ti部分替代Ni-YSZ阳极中Ni的SOFC性能,在不同Ni含量情况下,得到温度场、组分分布和输出电压等分布情况。可以看出,在计算工况下,当Ni含量>40%时,最大温度差和Ni含量几乎呈线性关系,当Ni含量<40%时,最大温度差降低幅度增大。相同摩尔分数的甲烷在阳极中出现的位置和Ni的含量几乎呈线性变化,而最大氢气摩尔分数随着Ni含量的降低而降低,降幅逐渐增加。随着Ni含量的降低,输出电压随之降低,降幅逐渐增大。 展开更多

关键词 SOFC Ni-YSZ阳极 Ni含量 温度梯度 输出电压

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受限式阵列射流沸腾换热影响参数研究 被引量：5

11

作者 何为 洪芳军 张朝阳 《低温工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期46-51,64,共7页

针对20 mm×40 mm的加热面,射距和孔径比值分别为1、1.5、3,孔间距和孔径比值为4、5,孔数32、50的多种射流结构,以质量浓度为43%的乙二醇水溶液作为射流工质,在不同的射流速度、射流工质过冷度和测试段出口压力下,对受限式阵列射流... 针对20 mm×40 mm的加热面,射距和孔径比值分别为1、1.5、3,孔间距和孔径比值为4、5,孔数32、50的多种射流结构,以质量浓度为43%的乙二醇水溶液作为射流工质,在不同的射流速度、射流工质过冷度和测试段出口压力下,对受限式阵列射流冷却单相/两相换热性能进行了实验研究。结果表明,在单相冷却段,存在最优的射流距离使得换热效果最佳;在核态沸腾区域,射流距离对传热系数的影响不大,但是对于临界热流密度却有着重要的影响;相变压力越高,核态沸腾传热系数越大;在相同的射流速度或流量下,射流孔间距越小(或射流孔个数越多),平均传热系数越大。 展开更多

关键词 乙二醇水溶液 受限 射流 沸腾 临界热流密度

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气隙激振力对转子临界转速的影响 被引量：3

12

作者 韦康 叶春 +3 位作者 葛诵 王炜哲 刘应征 忻建华 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期6-9,共4页

从诱发汽流激振的原因出发,指出气隙激振力是汽轮机组发生汽流激振的主要原因,并以Riccati传递矩阵法为框架,建立能够处理包括气隙激振力在内的各种激振源对转子临界转速影响的计算模型。利用该模型就气隙激振力对转子临界转速的影响进... 从诱发汽流激振的原因出发,指出气隙激振力是汽轮机组发生汽流激振的主要原因,并以Riccati传递矩阵法为框架,建立能够处理包括气隙激振力在内的各种激振源对转子临界转速影响的计算模型。利用该模型就气隙激振力对转子临界转速的影响进行了计算分析,通过与试验台实测的结果对比分析,验证了计算模型的可靠性,得出了临界转速的下降量随着充气压力的提高而增大的结论。该计算模型今后还可应用于转子稳定性及汽流激振的分析研究。 展开更多

关键词 动力机械工程 汽轮机 临界转速 气隙激振力 汽封

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氢燃料发动机三维数值模拟研究 被引量：6

13

作者 汤琪 肖进 黄震 《车用发动机》 北大核心 2008年第2期42-46,共5页

通过CFD软件STAR-CD建立了缸外预混合氢燃料发动机三维模拟仿真模型。对比氢燃料发动机与汽油发动机的性能发现,氢燃料发动机具有易点燃、火焰传播速度快、峰值压力及峰值温度高等特点。但氢气密度低,与空气形成的混合气单位体积的热值... 通过CFD软件STAR-CD建立了缸外预混合氢燃料发动机三维模拟仿真模型。对比氢燃料发动机与汽油发动机的性能发现,氢燃料发动机具有易点燃、火焰传播速度快、峰值压力及峰值温度高等特点。但氢气密度低,与空气形成的混合气单位体积的热值低,导致采用缸外预混合方式的氢燃料发动机比汽油机功率低15%左右。研究了过量空气系数和点火提前角对氢燃料发动机性能及NOx排放的影响,为提高氢燃料发动机的动力性能和排放性能提供依据。 展开更多

关键词 汽油机 氢燃料 预混合 数值模拟

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两相格子Boltzmann方法模拟大密度比下双液滴冲击液膜的流动过程 被引量：1

14

作者 李龙 贾晓东 +1 位作者 刘永文 苏明 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期457-462 480,480,共7页

基于两相格子Boltzmann模型,对大密度比下有一定水平间距的双液滴冲击液膜的流动过程进行了仿真,模拟了不同液滴初始间距和不同雷诺数下液滴冲击液膜的动态过程,重点分析了不同液滴初始间距和雷诺数下产生不同冲击和溅射现象的原因,以... 基于两相格子Boltzmann模型,对大密度比下有一定水平间距的双液滴冲击液膜的流动过程进行了仿真,模拟了不同液滴初始间距和不同雷诺数下液滴冲击液膜的动态过程,重点分析了不同液滴初始间距和雷诺数下产生不同冲击和溅射现象的原因,以及不同参数对冲击和溅射行为的影响.总结了中心位置水花溅射高度随时间的变化规律,并论述了冲击和溅射过程中的内在作用机理.结果表明:在一定范围内,初始间距和雷诺数越大,中心位置水花溅射高度上升越快;随着雷诺数的增大,冲击、碰撞的程度越剧烈,中心位置水花顶端有液滴飞出. 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 两相流 大密度比 液滴冲击

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船舶柴油机智能控制技术研究进展 被引量：2

15

作者 冷泠 石磊 +2 位作者 桂勇 刘博 邓康耀 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1186-1194,共9页

船舶柴油机智能控制技术是将人工智能算法引入到船舶柴油机控制领域,提高复杂时变非线性系统的控制性能。重点针对基于智能控制算法设计的柴油机子系统控制器研究和基于非线性模型预测架构的柴油机在线性能优化研究,对船舶柴油机智能控... 船舶柴油机智能控制技术是将人工智能算法引入到船舶柴油机控制领域,提高复杂时变非线性系统的控制性能。重点针对基于智能控制算法设计的柴油机子系统控制器研究和基于非线性模型预测架构的柴油机在线性能优化研究,对船舶柴油机智能控制技术的研究现状和进展进行了综述,并分析了此研究领域所涉及的主要理论和方法。根据船舶柴油机智能控制不同应用需求,重点介绍了智能控制方法在船舶推进柴油机新型燃烧、复杂气系统、转速跟踪等控制问题中的应用,分析了智能控制方法的优缺点,讨论了在船舶柴油机控制领域中智能控制技术的未来研究方向和面临的挑战。 展开更多

关键词 船舶柴油机 控制系统 人工智能算法 性能优化 研究进展 综述

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启停运行工况下超超临界机组高压缸平衡活塞区域结构强度与间隙变化分析 被引量：2

16

作者 苏虎 吴仕芳 +1 位作者 陈永照 王炜哲 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期713-718,731,共7页

以机组运行历史数据为基础,考虑启停及稳态运行中的弹塑性力学和蠕变行为,应用ABAQUS有限元软件分析高压缸平衡活塞区域启停工况下的温度场、应力场及位移场分布,并选取2组节点分析平衡活塞区域启停工况下温度、应力及径向间隙的变化趋... 以机组运行历史数据为基础,考虑启停及稳态运行中的弹塑性力学和蠕变行为,应用ABAQUS有限元软件分析高压缸平衡活塞区域启停工况下的温度场、应力场及位移场分布,并选取2组节点分析平衡活塞区域启停工况下温度、应力及径向间隙的变化趋势。结果表明:启动过程中应力及径向间隙变化较大,稳态运行与停机过程中应力及径向间隙变化较小;在启动开始阶段平衡活塞中部区域径向间隙最小,但尚未产生碰摩,此径向间隙值可作为平衡活塞区域安全裕度,以供设计参考。 展开更多

关键词 高压缸 平衡活塞 启停工况 蠕变 径向间隙

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空气抽吸式甲醇燃料电池传热与传质特性 被引量：1

17

作者 唐蜜 叶强 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第7期111-116,共6页

空气抽吸式直接甲醇燃料电池不仅具有被动式燃料电池的优点,同时又便于将其串联成电堆提高输出电压。建立以阴极为管道抽吸式结构的直接甲醇燃料电池的三维、两相、非等温稳态数值模型,研究了质子交换膜性能、供给甲醇浓度以及电堆规模... 空气抽吸式直接甲醇燃料电池不仅具有被动式燃料电池的优点,同时又便于将其串联成电堆提高输出电压。建立以阴极为管道抽吸式结构的直接甲醇燃料电池的三维、两相、非等温稳态数值模型,研究了质子交换膜性能、供给甲醇浓度以及电堆规模对电池性能及燃料利用率的影响。对于保温较好的大电堆,采用低甲醇穿透的改性质子交换膜能同时提升燃料利用率和比功率;此类电堆若采用穿透率低的改性膜,则2 mol/L的甲醇浓度就能保证电池在较大的电流密度区间内维持较高的功率与效率。作为影响电池运行温度的重要因素,电堆规模的大小将直接影响质子交换膜种类与甲醇浓度等关键参数的设计与选择。 展开更多

关键词 直接甲醇燃料电池 空气自呼吸 被动式 自然对流 电堆

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定参数快速冷启动过程中主汽-调节阀结构强度分析及优化 被引量：4

18

作者 陈诗坤 王鹏 +2 位作者 蔡振威 洪辉 王炜哲 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期360-365,372,共7页

对某母管制背压式汽轮机机组的主汽-调节阀在定参数快速冷启动过程中的结构强度进行了研究,利用ABAQUS软件建立了主汽-调节阀三维有限元模型,得到主汽-调节阀在启动过程中的温度场和瞬态应力场,将主汽阀测点位置温度计算值与测量值进行... 对某母管制背压式汽轮机机组的主汽-调节阀在定参数快速冷启动过程中的结构强度进行了研究,利用ABAQUS软件建立了主汽-调节阀三维有限元模型,得到主汽-调节阀在启动过程中的温度场和瞬态应力场,将主汽阀测点位置温度计算值与测量值进行了对比,并分析了不同主汽阀开度对主汽阀阀座应力交变行为的影响。结果表明:主汽阀测点位置温度计算值与测量值吻合较好;主汽阀阀座在启动过程中出现了明显的应力交变现象;通过改变主汽阀开度可以有效缓解主汽阀阀座的应力交变现象,降低主汽阀阀座疲劳损伤。 展开更多

关键词 定参数快速冷启动 主汽-调节阀 温度 应力交变

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航空发动机离心式喷嘴宏观喷雾特性 被引量：9

19

作者 刘祺 夏津 +2 位作者 黄忠 钱勇 具德浩 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期362-371,共10页

为探究航空发动机离心式喷嘴的喷雾宏观特性,通过将该喷嘴在高温高压定容弹中进行喷雾过程的实验,并结合阴影法与纹影法进行光学测量。首先以水作为射流工质,观察不同喷射压力下水进入大气环境中的雾化角变化,发现喷嘴结构对雾化角有着... 为探究航空发动机离心式喷嘴的喷雾宏观特性,通过将该喷嘴在高温高压定容弹中进行喷雾过程的实验,并结合阴影法与纹影法进行光学测量。首先以水作为射流工质,观察不同喷射压力下水进入大气环境中的雾化角变化,发现喷嘴结构对雾化角有着重要影响,最大雾化角与喷嘴出口的导流结构夹角相等。其次以正癸烷作为工质,通过不同环境压力和温度下的多组实验测量其它喷雾宏观特性如液膜破碎长度,结果表明在背压大于1.75MPa的工况下,该离心式喷嘴无法形成清晰稳定的锥形喷雾结构,此外还揭示了高背压加强了气动力而高环境温度减小了表面张力和粘性力,两者都起着促进雾化的作用。 展开更多

关键词 离心式喷嘴 液膜破碎长度 雾化角 阴影法 纹影法

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