液体射流撞击液膜振荡行为的实验研究

论文摘要

液体射流撞击过程是液体火箭发动机常见的高效雾化方式。为了进一步探究液体射流撞击雾化过程,采用高速摄像仪和图像处理技术对两股液体射流撞击液膜的振荡行为进行了实验研究,考察了射流韦伯数（21≤We≤1356）和撞击角（2θ=60°,90°,120°）对液膜振荡的影响。结果表明,随着射流韦伯数增大（We>250）,撞击液膜会从竖直稳定模式转变为振荡模式,促进液膜破裂和雾化。增大撞击角能加剧液膜振荡和增加雾化角。2θ=60°和90°的液膜振荡区间为250<We<400,2θ=120°的液膜振荡区间为We>250,无量纲振幅的时均极大值约为5。结果揭示了随着液体射流速度的增大,射流不稳定性的发展会引起撞击点的动量不平衡,进而形成液膜振荡。此外,液膜向下传播时与空气界面间的Kelvin-Helmholtz不稳定性也促进液膜振荡。

论文目录

• 1 引言
• 2 实验流程与方法
• 3 结果与讨论
•   3.1 液膜侧面形态可视化
•   3.2 撞击角和射流韦伯数对液膜振荡的影响
•   3.3 液膜振荡特征
•   3.4 撞击液膜振荡机理讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘昌国,施浙杭,陈锐达,李伟锋,于达仁

关键词: 液体火箭发动机,液膜,撞击流,雾化,振荡

来源: 推进技术 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程,动力工程

单位: 哈尔滨工业大学能源学院,上海空间推进研究所,上海空间发动机工程技术研究中心,华东理工大学资源与环境工程学院

分类号: V434.1

DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.190012

页码: 2748-2754

总页数: 7

文件大小: 2177K

下载量: 114