超聲速來流中高壓射流與脈沖射流噴注霧化特性研究.pdf

1、本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀測與仿真模擬，研究了馬赫數(shù)2.1的超聲速來流中液體橫向高壓射流和脈沖射流的噴注霧化特性。分析了脈沖頻率、噴注壓降、噴孔直徑等因素對橫向射流噴注以及液滴分布的影響規(guī)律。
　　對馬赫數(shù)2.1的超聲速來流中液體橫向低頻脈沖射流，本文通過控制閥門的開啟與關(guān)閉時(shí)間對脈沖射流頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)。運(yùn)用高速攝影方法、紋影方法對不同實(shí)驗(yàn)工況下射流的瞬時(shí)結(jié)構(gòu)、動態(tài)特性、穿透深度等進(jìn)行研究。結(jié)果表明：射流穿透深度振蕩特征頻率與噴注壓降特征頻率基

2、本對應(yīng)。壓力脈動可以有效增加射流穿透深度,并且通過減小脈沖寬度、增加脈沖頻率可以提高其穿透深度。隨著噴注壓降的提高，穿透深度達(dá)到峰值的響應(yīng)時(shí)間Tc減小。
　　對馬赫數(shù)2.1的超聲速來流中液體高頻脈沖橫向射流，本文利用本項(xiàng)目組設(shè)計(jì)的機(jī)械式流量脈動器來調(diào)節(jié)射流脈動頻率進(jìn)行研究，得到結(jié)論：高頻脈沖射流結(jié)構(gòu)的穿透深度曲線略低于穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)射流穿透深度曲線，并且對于高頻脈沖橫向射流，其穿透深度的變化與脈沖頻率不是線性關(guān)系。噴孔直徑的增加對于射流

3、穿透深度曲線的抬升作用明顯。
　　對馬赫數(shù)2.1的超聲速來流中液體高壓橫向射流，本文建立了包含博世公司的手動高壓源泵、博世電脈沖噴嘴、噴嘴控制儀、高壓管路的高壓實(shí)驗(yàn)平臺。通過實(shí)驗(yàn)分析與離散相DPM模型仿真，得到結(jié)論：高噴注壓降射流存在空流區(qū)，其穿透深度明顯高于低壓射流，且隨著噴注壓降的升高，空流區(qū)域面積增加，射流霧化區(qū)域面積增大，射流破碎后液滴粒徑越小。加大噴孔直徑，射流的穿透深度、展向擴(kuò)展面積明顯增大，霧化效果增強(qiáng)。比較高壓射流