喉部跨音速條件下二次流互擊噴嘴的霧化特性

張　揚(yáng)，謝　侃，岳明輝，郭常超，徐　啟 ，王寧飛

(北京理工大學(xué) 宇航學(xué)院，北京　100081)

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喉部跨音速條件下二次流互擊噴嘴的霧化特性

張揚(yáng)，謝侃，岳明輝，郭常超，徐啟 ，王寧飛

(北京理工大學(xué) 宇航學(xué)院，北京100081)

為了研究二次流互擊噴嘴的霧化效果以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的影響，在跨音速條件下進(jìn)行了流體喉部的冷流試驗(yàn)。研究了發(fā)動(dòng)機(jī)噴管出口處羽流霧滴的累積體積分布、索太爾平均直徑SMD和液霧分布指數(shù)N。通過試驗(yàn)獲得了不同壓比和噴射方案條件下的羽流粒度數(shù)據(jù)。研究結(jié)果表明，隨著壓比的增加，SMD減小，霧化的均勻性提高;霧化效果最好的噴射方案為喉擴(kuò)噴射,同時(shí)扼喉能力與推力效率隨著流量比的增加而提高。

流體喉部；互擊噴嘴；粒度分析儀；平均粒徑；霧化

0　引言

流體喉部噴管方案是指在發(fā)動(dòng)機(jī)喉部附近通過二次流體噴射，使二次流與主流相互作用，從而改變主流的喉部形狀和流通面積[1-4]。國外對(duì)流體喉部的研究主要集中在吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)上，針對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)，目前能夠控制固定噴管的有效喉部面積為25%[5]。在實(shí)際應(yīng)用中，流體喉部噴管還能與二次流矢量控制系統(tǒng)很好地結(jié)合，這種技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推力大小和方向的調(diào)節(jié)[5-7]，極大地提高了系統(tǒng)的利用效率。文獻(xiàn)[5]以高壓空氣和液態(tài)水作為二次流，進(jìn)行了冷流試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了不同工況下推力的調(diào)節(jié)，而以液體作為二次流來進(jìn)行熱試，對(duì)噴管推力進(jìn)行特性研究，尚未有公開報(bào)道。……