工质粘性对两股射流撞击雾化特性影响试验研究

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1、第41卷第2期2015年4月火箭推进JOURNALOFROCKETPROPULSIONV01．41，No．2Apr．2015工质粘性对两股射流撞击雾化特性影响试验研究李佳楠，费俊，周立新，杨伟东(西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室，陕西西安710100)摘要：为揭示工质粘性对两股射流撞击雾化特性的影响规律，在大气开放环境下开展了不同粘度系数工质的射流撞击雾化试验。由相位多普勒粒子分析仪(PDPA)测量了撞击点下游10mm，20mm，30mm与40mm平面位置处液滴的粒径分布和速度分布等信息。试验结果表明：粘度系数增大，雾场某点处的液滴粒径有增大的趋势，运

2、动速度有减小的趋势；雾场液滴粒径达到平衡状态时与撞击点的距离将会增加；撞击点下游某一平面的液滴平均运动速度将会减小；当粘度系数一定时，距离撞击点越远，该平面的液滴平均运动速度越小。关键词：射流撞击；雾化特性；粘度系数；SMD；运动速度中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2015)02—0043—05ExperimentalstudyofeffectofworkingfluidviscosityonatomizationcharactenStlCSOtaPairotlmOln91ng1ets一▲一●-√’●，LIJia·nan，FEI

3、—Jun，ZHOULi-xin，YANGWei-dong(KeyLaboratoryforLiquidRocketEngineTechnologyXi’anAerospacePropulsionInstitute，Xi’an710100，China)Abj蛐鳅：Inordertoinvestigateeffectofworkingfluidviscosityonatomizationcharacteristicsofapairofimpingingjets，theatomizationexperimentofimpingingjetsofworkingfluidwi

4、thvariousviscositycoefficientwascarriedoutundertheconditionofopenatmosphere．Theinformationofsizedistributionandvelocitydistributionofdropletson10mm，20mm，30milland40mmplanesatdownstreamofimpingingpointwasmeasuredwithPDPA．Theexperimentalresultsrevealthatthesizeofdropletsatapositionofatom

5、izationfieldhastheincreasingtrendandthekinematicvelocityhasdecreasingtrendasviscositycoefficientincreases，thedistancefromtheimpingingpointgrowswhilethesizeofdropletsintheatomizationfieldreachesbalance，themeanvelocityofdropletsonacertainplaneindownstreamofimpingingpointdecreaseswhenvisc

6、ositycoefficientincreases，andunderconstantviscositycoefficient，themeanvelocityofdropletsontheplanedecreaseswiththeincreaseofdistancefromimpingingpoint．Keywords：jetimpinging；atomizationcharacteristic；viscositycoefficient；SMD；kinematicvelocity收稿日期：2014—12—04；修回日期：2015—02—02基金项目：国家重大基础研究项

7、目(613193)作者简介：李佳楠(1989一)，男，硕士研究生，研究领域为液体火箭发动机喷雾燃烧火箭推进2015年4月O引言在液体火箭发动机的喷雾燃烧过程中，雾化是将液体推进剂破碎成小液滴的过程。雾化过程对发动机的燃烧效率和燃烧稳定性有重大影响，研究推进剂雾化机理和喷注单元的雾化特性对发动机设计具有重要意义【11。雾化是在一定的喷注压力下由喷注器来实现，直流互击式喷注单元是使用可贮存推进剂或液体烃类燃料的火箭发动机优选的喷注器结构【21。其工作原理是借助两股射流的相互撞击完成雾化混合过程，具有结构简单、响应快、能迅速混合和燃烧等优点，在各种推力量级的液体火箭发