针栓式喷注器无旋锥形液膜线性不稳定分析

作     者：方昕昕 沈赤兵 FANG Xinxin;SHEN Chibing

作者机构：国防科学技术大学航天科学与工程学院长沙410073 国防科学技术大学高超声速冲压发动机技术重点实验室长沙410073 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2017年第32卷第9期

页      面：2291-2298页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0701[理学-数学] 

基　　金：国防科技大学2015年度优秀研究生创新资助项目(S150105) 

主　　题：针栓式喷注器 无旋锥形液膜 线性不稳定分析 色散方程 破碎长度 

摘      要：将离心式喷嘴锥形液膜破碎模型应用于针栓式喷注器,对无旋锥形液膜进行了线性不稳定分析。求解色散方程获得了色散关系曲线,分析了无旋锥形液膜表面波发展过程。研究了喷注压降、喷注通道长宽比、液膜半锥角以及正弦模式扰动波加权因子等参数对无旋锥形液膜无量纲破碎时间和破碎长度的影响。结果表明:正弦模式扰动波比曲张模式扰动波增长更快,并且更不稳定。正弦模式扰动波在无旋锥形液膜破碎过程中占优,并且喷注压降越大,液膜破碎的越快。喷注通道长宽比的增加会使得无量纲破碎时间和破碎长度近似线性增大。针栓式喷注器设计时,为利于液膜破碎,喷注通道长宽比应取小值,而液膜半锥角应取大值。