幂律型流体撞击射流破碎特性直接数值模拟

发布时间：2022-12-11 08:48

　　凝胶推进剂的双股射流撞击雾化广泛应用于液体火箭发动机的燃烧室中,其破碎特征及雾化效果直接影响燃烧效率。为探究雾化特性的发展规律,采用直接数值模拟DNS方法,对射流速度为100m/s的剪切稀化非牛顿液体正交撞击产生的雾化特征、液体表面积、表面波、涡特性以及非牛顿特性开展研究。结果表明,射流下形成的雾化流场迅速扩张形成液膜,液膜两侧边缘破碎成大量的液丝与液滴,核心部分产生撞击波后在气体力的作用下逐步发展为带有凸起和褶皱的不稳定表面波,其撞击波波长最大可达2.46倍射流直径。液体表面积不断增长,但无量纲表面积总体呈现先下降再上升的趋势。气体中的涡量分布则分为有序附着区和无序爆炸区两类,并且涡量主要集中分布于气相区域。此外,射流撞击时产生强剪切使该液体内部的粘性系数下降,最低仅为初始粘性系数的0.3倍。 

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 引言
2 数值方法
3 雾化特性
    3.1 雾场结构
    3.2 流动特性
    3.3 波长分析
    3.4 涡特性
    3.5 剪切稀化特性
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]高压环境下剪切稀化非牛顿撞击射流直接数值模拟[J]. 朱呈祥,郑浩铭,尤延铖.  航空学报. 2019(06)
[2]预剪切对凝胶汽油雾化特性影响的实验研究[J]. 徐高,顾阳晨,朱帜帆,翁春生,白桥栋,杨建鲁.  火箭推进. 2018(04)
[3]低韦伯数非牛顿射流撞击破碎直接数值模拟[J]. 朱呈祥,陈荣钱,尤延铖.  航空学报. 2017(08)
[4]射流偏心撞击对凝胶推进剂撞击雾化影响的实验研究[J]. 邓寒玉,封锋,武晓松,余兴飞,左英英.  兵工学报. 2016(04)
[5]基于SPH方法的剪切流驱动液滴在固体表面变形运动数值模拟研究[J]. 强洪夫,刘开,陈福振.  工程力学. 2013(11)
[6]横向气流中液体圆柱射流的破碎特性和表面波现象[J]. 王雄辉,黄勇,王方,王少林,刘志林.  航空动力学报. 2012(09)
[7]幂律型流体射流破碎建模和实验问题探讨[J]. 张蒙正,马杰.  火箭推进. 2010(04)

博士论文
[1]幂律流体圆柱射流破碎机理的研究[D]. 白富强.天津大学 2017

硕士论文
[1]幂律流体液膜射流破碎机理的实验研究[D]. 伊吉明.天津大学 2014



本文编号：3718481