基于范诺流的喷射器混合室长度计算模型及其应用

从气体动力学理论出发,以实际气体为基础,考虑喷射器内部流体混合过程中的摩擦损失,提出了一种基于范诺流的混合室长度(L)计算模型。应用该模型计算了混合室的长径比(L/d_(c3))、喷射器出口温度(T_c)、喷射器出口压力(p_c),并将计算值与实验值进行对比;同时还分析了L和L/d_(c3)与喷射器入口膨胀比(p_g/p_e)及混合室与喷嘴喉部截面积比(A_(c3)/A_(g0))之间的关系,及T_c和p_c随L改变的变化趋势。基于本模型计算表明,误差均处于合理范围内,模型具有可靠性;当p_g/p_e,喷嘴喉部直径固定时,随着A_(c3)/A_(g0)增大,混合室入口截面到混合完成截面的长度(L_1)增大,而混合完成截面到混合室出口截面的长度(L_2)和L/d_(c3)减小或近似保持不变,且L_1,L_2,L/d_(c3)与喷嘴结构有关;当A_(c3)/A_(g0)固定时,随着p_g/p_e增大,L_1减小,而L_2和L/dc_3则呈增大趋势;随着L_2增大,T_c和p_c均呈减小趋势,且T_c的减小速度逐渐增快,而p_c的减小速度基本保持不变。