工作参数对气液同轴离心式喷嘴自激振荡特性的影响

作     者：曹鹏进 白晓 成鹏 李清廉 CAO Pengjin;BAI Xiao;CHENG Peng;LI Qinglian

作者机构：国防科技大学空天科学学院高超声速冲压发动机技术重点实验室长沙410073 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2023年第44卷第15期

页      面：258-267页

核心收录：

学科分类：080703[工学-动力机械及工程] 08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(12102462,T2221002) 中国博士后科学基金(2022T150783,2021MD703976) 

主　　题：反压 自激振荡 气液动量通量比 缩进比 气液同轴离心式喷嘴 

摘      要：为探究不同反压条件下缩进比和气液动量通量比对气液同轴离心式喷嘴自激振荡特性的影响,采用过滤水和干燥空气作为模拟介质在反压罐内进行试验,通过背景光成像技术获得了喷嘴不同结构和工况参数下的喷雾图像,同时对比分析了自激振荡喷雾和稳态喷雾的动态特性。结果表明:气液动量通量比不变时,低反压、低缩进比工况,喷雾更容易出现自激振荡。缩进比和反压增加均会抑制自激振荡发生。高反压条件下,增加缩进比有利于提高喷雾稳定性,但与此同时喷雾锥角减小,喷雾分布变得不均匀。自激振荡发生时,随着反压增加,喷嘴锥角先增加后减小,且喷雾锥角与自激振荡强度正相关,自激振荡强度最强时喷雾锥角最大。稳态喷雾锥角受反压影响程度较小,但自激振荡喷雾明显受反压影响,液膜先振荡扩张,而后破碎成小液滴再向中心收缩,整个过程周向旋转运动较弱,主要表现为轴向振荡。