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题名超声速气流中简化微小液滴横向喷射的汽化过程探索
被引量：3
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作者
尚庆
沈清
庄逢甘
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机构
中国航天空气动力技术研究院
中国航天科技集团公司
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出处
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第1期1-9,共9页
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文摘
为研究超声速气流中简化液滴的汽化过程问题,本文分析了两相流计算中已有的两相传热模型,并对简化液滴绕流开展数值计算。在来流Ma 0.6的条件下,数值计算得到的简化液滴-气流之间的传热速率与已有模型得到的结果相一致,而在来流Ma 0.9的条件下,数值计算得到的简化液滴-气流之间的传热速率与已有模型得到的结果存在很大偏差。由此建立了考虑简化液滴与气流相对超声速相互作用的两相传热模型。进一步,采用Charles B.Henderson阻力系数关系式与新建立的传热模型,对不同直径简化液滴的运动与汽化开展工程计算。在来流2.7Ma的二维平板超声速流场中选取一个截面,作为气相流场,结果显示,(1)简化液滴与主气流存在相对超声速作用,当简化液滴直径dk 0.12mm时,作用区域约为0.1m～0.4m,当dk>0.12mm时,作用区域明显增大,(2)简化液滴的穿透尺度不超过0.011m/m(深度/长度),时间尺度约为0.28ms～3ms,(3)简化液滴完成汽化的空间尺度约为0.1m(dk=0.03mm)、0.45m(dk=0.05mm)与1.24m(dk=0.075mm),而当dk>0.09mm时,简化液滴完成汽化的空间尺度则大于1.9m。使用考虑简化液滴与气流相对超声速相互作用的两相传热模型与使用传统的传热模型对简化液滴的运动轨迹没有影响,而对简化液滴的汽化过程有较大影响。
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关键词
简化液滴
汽化
两相流
空间尺度
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Keywords
simplified droplet
evaporation
two phase flow
distance scale
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名简化微小液滴在超声速气流横向喷射中的运动探索
被引量：1
- 2
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作者
尚庆
沈清
庄逢甘
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机构
中国航天空气动力技术研究院
中国航天科技集团公司
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出处
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2010年第2期226-233,共8页
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基金
中国博士后科学基金项目(20080430461)资助
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文摘
从研究超声速气流中简化液滴(刚性小球)的气动力着手,比较分析使用CFD方法与使用两相流理论中已有的颗粒阻力系数模型得到的简化液滴气动力结果,得出Charles B.Henderson给出的阻力系数经验关系式适用于计算简化液滴在超声速气流中的运动。进一步,对不同直径简化液滴的运动开展工程方法的计算。在来流Ma=2.7的二维平板超声速流场中选取一个截面,作为气相流场,结果显示:(1)简化液滴与主气流存在相对超声速运动,当简化液滴直径dk≤0.12mm时,纵向相对超声速运动区域约为0.15m^0.4m,当dk>0.12mm时,作用区域明显增大;(2)以10m/s喷射出的简化液滴,其横向穿透深度与纵向运动距离比约为0.004m/1m^0.021m/1m;(3)以100m/s的速度喷射出的30~120μm直径简化液滴,其横向穿透深度与纵向运动距离比约为0.02m/1m^0.055m/1m,实际过程中,小尺寸简化液滴的汽化很快,其穿透深度很小。
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关键词
简化液滴
气动力
两相流
阻力系数
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Keywords
simplified droplet
aerodynamic force
two phase flow
drag coefficient
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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