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题名壁面边界对撞击合成动量角的影响研究
被引量:11
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作者
王凯
雷凡培
李鹏飞
杨岸龙
周立新
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机构
西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室
中国船舶工业集团有限公司
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期2288-2295,共8页
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基金
国家自然科学基金(11502186)
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文摘
为了研究动量比对针栓式喷注器撞击雾化合成动量角的影响规律,基于三相的与水平集耦合流体容积法(CLSVOF)对贴壁液膜/自由液膜撞击的合成动量角进行了数值模拟,并与自由液膜/自由液膜撞击的合成动量角进行了对比,结合试验结果及理论预估结果详细考察了有无壁面条件下合成动量角与动量比的关系,深入分析了造成两者之间差异的根源,揭示了壁面边界对合成动量角产生影响的作用机制。结果表明:CLSVOF方法计算的合成动量角与试验结果一致,最大相对误差约为10%,大多数工况点的相对误差小于5%;有壁面边界的贴壁液膜/自由液膜撞击合成动量角显著大于无壁面边界的自由液膜/自由液膜撞击的;仅一路流体贴壁的撞击合成动量角与常用的入口动量比理论预测值最大相差20°以上,而两路均无贴壁或者均贴壁的撞击合成动量角与理论预测值吻合很好。这一显著差异的根源在于两者撞击形成的高压区分布显著不同。壁面的存在使得撞击点附近形成的高压区对两路流体作用不对称,有壁面边界时壁面承受高压迫使其对贴壁流体有强的作用力,导致垂直于壁面方向动量不守恒,根据入口动量比预测的理论不再适用。
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关键词
液体火箭发动机
喷注器
壁面边界
液膜
撞击
射流
雾化
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Keywords
Liquid rocket engine
Injector
Wall boundary
Liquid sheet
Impact
Jet flow
atomzation
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分类号
V430.34
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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