超声速气流中液体横向射流的气液相互作用过程数值研究

发布时间：2017-10-10 17:35

  本文关键词：超声速气流中液体横向射流的气液相互作用过程数值研究

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【摘要】：采用Euler-Lagrange方法对来流马赫数为1.94的超声速气流中液体横向射流的气液相互作用过程进行数值研究。计算给出的射流穿透深度、液滴Sauter平均直径(SMD)及液滴速度分布均与实验吻合较好。仿真结果较详细地揭示液体射流喷雾与气流之间的强烈相互作用过程。受液雾影响,射流前形成较强激波,气流依次经过激波及液雾区域,气流速度存在两次下降过程。计算结果揭示,超声速来流可以与射流的液滴轨迹相交,气流经液雾前沿进入液雾区域后,流向往壁面偏折。本文首次发现并提出,由于气液相互作用诱导形成两组反向反转漩涡对,这对于理解两相混合过程具有重要意义。气液相对滑移速度的分析表明,液滴在穿透自由来流并开始转向时受气流作用最为显著,完成转向后气液相互作用逐渐减弱。
【作者单位】： 国防科技大学航天科学与工程学院;
【关键词】： 超声速 大涡模拟 液滴 气液相互作用 混合
【分类号】：V231.3
【正文快照】： 0引言超燃冲压发动机燃烧室中的液体燃料射流在点火前要经历雾化、蒸发、混合等过程。由于气流在燃烧室中的驻留时间仅为毫秒量级,故研究液体燃料在超声速气流中的喷注及雾化混合机理,提高燃料与空气的混合效率,缩短燃料的点火延迟时间对提升发动机的燃烧效率十分关键。Wu等[1

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本文编号：1007688