基于XFlow软件的离心式喷嘴雾化特性分析

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1、万方数据学校编码：10384学号：32020131152872IIllUIIllIIlUlIIIY3303645詹，勺大了分类号——密级——UDC．．．．．．．．．．．．．．——硕士学位论文基于XFlow软件的离心式喷嘴雾化特性分析StudyoftheSwirlAtomizerPerformanceBasedontheXFlow宋歌指导教师姓名：吴榕副教授邢菲副教授专业名称：航空宇航推进理论与工程论文提交日期：2017年月论文答辩时间：2017年月学位授予日期：2017年月答辩委员会主席：丝评阅2017年4月厦

2、门大学学位论文原创性声明一√f㈣。万方数据本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考其他个人或集体己经发表的研究成果，均在文中以适当方式明确标明，并符合法律规范和《厦门大学研究生学术活动规范(试行)》。另外，该学位论文为()课题(组)的研究成果，获得()课题(组)经费或实验室的资助，在()实验室完成。(请在以上括号内填写课题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特别声明。)声明人(签名)：张加『]年6月／P日万方数据厦门大学学位论文著作权使用声明本人同意厦门

3、大学根据《中华人民共和国学位条例暂行实施办法》等规定保留和使用此学位论文，并laj主管部门或其指定机构送交学位论文(包括纸质版和电子版)，允许学位论文进入厦门大学图书馆及其数据库被查阅、借阅。本人同意厦门大学将学位论文加入全国博士、硕士学位论文共建单位数据库进行检索，将学位论文的标题和摘要汇编出版，采用影印、缩印或者其它方式合理复制学位论文。本学位论文属于：()1．经厦门大学保密委员会审查核定的保密学位论文，于年月日解密，解密后适用上述授权。／(／)2．不保密，适用上述授权。(请在以上相应括号内打“、／”或填上

4、相应内容。保密学位论文应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认为公开学位论文，均适用上述授权。)声明人(签名)：砸沙7_)年6月／垆万方数据摘要离心式喷嘴在各类发动机之中有着大量的应用，究其原因，是由于其具有优良的雾化性能且容易制造、价格低廉，在航空领域应用甚广。为了使航空发动机燃烧质量更高，离心式喷嘴需要被严格地设计以达到所需要的雾化效果。因此，我们需要深入地研究喷嘴几何结构对于雾化性能的影响，从而为喷嘴的制造提供指导性的意见。在

5、本篇论文中，通过对数值计算软件XFlow的应用，可以得到离心式雾化喷嘴内部的流场运动分析。这款软件的理论基础是格子波尔兹曼方法，而该方法是利用介观理论来描述流体的运行状况，通过这种介于宏观和微观的研究方法，从另外一个角度来描述所要解决的问题。通过与辛辛那提大学所制作并进行实验的大尺寸离心式喷嘴模型的实验数据进行对比，本篇论文中所使用的数值计算方法得到了有效验证。利用XFlow软件模拟所得到的喷嘴出口处的液膜厚度、雾化锥角以及其他雾化特性参数均与实验数据吻合良好，误差可以控制在10％以内，这一误差小于理论方法所推

6、导的计算结果。通过这一验证过的数值计算方法，进一步可以计算离心式喷嘴几何结构对于喷嘴雾化特性参数的影响。在本篇论文第四章中，关于离心式喷嘴主要研究的几何变量有：离心式喷嘴中旋流室柱段的长径比(Ls／Ds)、喷嘴出口段的长径比(10／do)以及旋流室直径与喷嘴出口直径之比(Ds／do)。其中旋流室直径与喷嘴出口直径之比对雾化效果的影响最大。本文所讨论的几何模型，其入口状态均保持恒定质量流量。论文中所获取的喷嘴雾化特性参数主要包括喷嘴出口处的液膜厚度tSH雾化半角0。根据所获取的数值结果计算离心式喷嘴的索太尔平均直

7、径，通过这一参数可以较好地分析并判断喷嘴的雾化性能。关键字：离心式喷嘴；格子波尔兹曼方法；XFlow；数值模拟万方数据AbstractSwirlatomizershaveagreatuseinair—breathinggasturbineengines，especiallyinaerospacepropulsionarea，astheyhaveexcellentatomizationfeatures．Meanwhile，itischeapertomanufactureswirlatomizersthanothe

8、ratomizers．Tocontrolemissions，itisessentialtodesignsomeswirlatomizersthatcanproducespraywithaparticulardropletsizedistribution．Thus，theinfluencecausedbydifferentatomizergeometriesshouldbewellexp