鱼雷离心式喷嘴喷雾特性研究

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喷嘴是鱼雷发动机的重要部件,它对燃烧室的燃烧效率和燃烧稳定性有重要作用,因此研究喷嘴的喷雾特性有着重要的理论意义。在鱼雷动力行业曾开展过喷嘴喷雾的实验研究,但目前还未曾开展过数值模拟方面的研究。 本文采用计算流体力学软件Fluent对鱼雷离心式喷嘴的三维喷雾流场进行了数值模拟。主要研究了平均直径以及液滴尺寸分布指数在不同流量和压差下的变化情况,以及SMD和液滴尺寸分布之间的变化关系。得出随着喷嘴压差的增大液滴的平均直径逐渐减小,对不同的平均直径变化的幅度不相同;并通过最小二乘法拟合出SMD与喷嘴压差近似符合SMD∞Δp-0.9关系。随着喷嘴压差的增大液滴尺寸分布指数n逐渐增大,即雾化平均直径变细的同时喷雾尺寸分布变的相对均匀。当液雾平均直径变细时,液滴尺寸分布指数n有所升高,但在不同的流量下升高的程度有所差别;并随着平均直径的变细,液滴尺寸分布指数的变化趋势逐渐变缓。 在所建立的喷嘴喷雾实验台上进行了流量特性和雾化特性实验研究:流量特性实验中确定了喷嘴前后压差与流量的对应关系,即喷嘴的出口流量随着喷嘴压降的增大而增大;雾化特性实验中确定了索太尔平均直径的分布范围。 最后将模拟结果与实验所得的平均直径进行对比,二者吻合较好。
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