噴嘴霧化動態(tài)特性數值及試驗研究.pdf

1、傳統(tǒng)意義上的燃氣輪機、液體火箭發(fā)動機、鍋爐等動力設備在進行噴嘴設計時認為噴嘴的工作壓力穩(wěn)定,但是實際中燃燒室聲場振蕩、噴油裝置等會引起噴嘴工作壓力脈動,這會影響噴嘴的性能。噴嘴的動態(tài)特性對燃燒性能有一定的影響,詳細了解噴嘴的動態(tài)特性除了有助于為噴嘴設計提供參考,還能開發(fā)以噴嘴為控制元件對燃燒過程進行有目的的控制的技術。
　　本文工作主要分兩個部分,第一部分應用VOF模型對脈動壓力下的噴嘴內部流場進行了數值模擬,分析了噴嘴在脈動壓力

2、下的流量、霧化角等特性。第二部分對應用復合激光誘導熒光(PLIEF)測試技術測量噴嘴霧化場進行了研究,在研究中先進行了熒光示蹤劑濃度配比實驗,確定合適的熒光劑濃度比,然后在此基礎上應用PLIEF技術進行了冷態(tài)霧化場液相濃度的測量,并對熱態(tài)測量燃油兩相分布的可能性進行了討論,最后設計模型燃燒室,為后續(xù)的工作進行了準備。
　　研究工作表明:
　　(1)脈動壓力下瞬時流量和霧化角呈現出相同頻率的脈動,且平均流量基本在設計流量附近。

3、流量的振幅隨著脈動頻率的變化,呈現出先增大后減小的趨勢,入口壓力與出口流量的相位差隨著頻率的增大而增加,且近乎線性關系,且脈動壓力的幅值對相位差影響不大。
　　(2)熒光示蹤劑的濃度會影響單體和絡合物的熒光強度,為了更好的區(qū)分氣液相分布,應適當增大萘的質量濃度。
　　(3)應用PLIEF技術拍攝得到的霧化場圖像能較好的反映不同工況下霧化場的霧化結構和液滴濃度分布。
　　(4)應用PLIEF技術測量燃燒狀態(tài)下燃油的氣液兩