喷嘴雾化研究

本文概括本试验室所完成的喷嘴雾化研究成果,重点放在最近几年来在国际学术性刊物上和国际学术会议上发表的研究文章,包括基础性的研究,如液滴尺寸分布、液雾特性随喷嘴下游空间的变化、初始雾化的研究;应用性的研究,如高反压下的喷嘴雾化、超音速气流中的雾化等;也包括激光测雾技术的研究。

碳氢燃料的热稳定性研究——沉积的导热系数试验测定

用保持壁温为常值条件下的装置测定有燃油流动下沉积的导热系数数据。用专门试验段形成沉积及金属板夹层复合结构来测定没有燃油流动下沉积的导热系数值。与文献上结果比较数据的分散性大大改善。本文所用的方法以及结果都较Tevelde和Glickstein的方法及结果为合理。本文所做的试验数据已为工业界所应用。

燃气轮机燃烧室火焰筒先进冷却技术综述

本文主要讨论3种燃烧室火焰筒先进冷却方式-多层多孔发汗冷却、简单（倾斜）多孔发散冷却及多基火焰筒冷却，研究了其结构、传热特点，实验和计算结果及生产加工等问题，指出了每种冷却的优缺点及其发展趋势，同时还对G·E公司和P&W公司的火焰筒冷却专利设计进行了介绍，并结合我国的实际情况提出了作者的看法。

燃料化学性质对燃烧室排气冒烟的影响

燃气轮机燃烧室烟粒生成所涉及的各种反应机理非常复杂,至今尚未搞清楚。但导致烟粒生成的条件.至少从工程观点.已经相当清楚。现已明白,排烟是由主燃区富油、缺氧区中生成很细的烟粒引起.如用压力雾化喷嘴,主要烟粒生成区处于燃烧室中心燃油喷雾锥内。这里燃烧产物迥流和雾锥相遇.温度较高,有油蒸汽,但缺氧、故生成大量烟粒,主燃区生成的烟粒子大部分在下游高温区域内氧化消耗掉。因而从排气冒烟的角度可将燃烧室看成为两部分:主燃区,决定烟粒子的生成率;中间区,决定烟粒子的消耗率。

温度对燃油热稳定性影响的研究

为了研究燃油热稳定性,专门建立一个试验设备,该设备可以分别控制油温、壁温、系统压力、燃油流量。 试验结果表明:燃油温度、壁温都是影响沉积速率的重要因素,但油温的影响比壁温更大。燃油芳香烃含量亦对沉积速率起重要作用,芳香烃含量越高,沉积速率越高。

高反压下喷嘴雾化特性的理论探讨

本文对高反压下正压力指数的喷嘴雾化特性的可能原因进行探讨。试验技术上采用高压封闭容器,引起小液滴回流会造成液雾测量上畸变。从机理上,本文提出两个因素:对空气雾化喷嘴,由强紊流脉动与液滴簇的相互作用可能引起不同尺寸液滴碰撞而凝聚;对压力雾化喷嘴,可能由于高反压下液体微团速度迅速衰减而使决定最终雾化生成的气动作用力比低反压时为小的情况出现,本文详细分析了后者情况,证明通常文献及书中普遍叙述“高反压下促进雾化的气动作用力增大”的论点,并不完全正确。

国际喷嘴雾化研究和技术发展综述

本文是对当今国际上喷嘴雾化研究和技术发展情况进行综述与概括的第一部份，主要介绍航空燃气轮机喷嘴的发展。后面还将继续缩述喷嘴的试验技术，试验方法的研究，加工工艺对喷嘴雾化影响的试验及非航空用喷嘴的发展。同时还要介绍我国的喷嘴研究在国际上所做的贡献。

碳氢燃烧的热稳定性研究——沉积速率试验分析

作者采用可以控制油温、热壁壁温、燃油压力和流量的加热管式燃油热稳定性试验装置，对不同燃油组成、油温和壁温对沉积速率的影响进行了试验研究。试验表明，油温与壁温对沉积速率都有重要影响，其中油温更为重要。在正确的试验布置下，壁温对沉积速率的影响是使后者单调增大，并不是如过去文献中所结论的在某一壁温范围出现最大值。这一个更正对实际工程应用有现实意义。

微重力燃烧研究进展

微重力燃烧是一门非常新的学科,它研究在微重力环境下的基本燃烧过程。本文概括最近几年刚发展起来的以下几方面的进展:微重力燃烧研究所用的设备;固体材料的着火性;预混气燃烧;液滴燃烧;颗粒群燃烧;空间飞行器着火安全性。最后对我国开展微重力燃烧研究提出建议。

高反压下喷嘴雾化特性的理论探讨

本文对高反压下正压力指数的喷嘴雾化特性的可能原因进行了探讨。试验技术上采有稿压封闭容器，引起小液滴回流会造成液雾测量畸变。从机理上，本文提出两个因素：对空气雾化喷嘴，由强紊流脉动与液滴簇的相互作用会引起不同尺寸液滴碰撞而凝聚，对压力雾化喷嘴，可能出现由于高反压下液体微团速度迅速衰减而使气动作用力小于低反压下的气动作用力。本文详细分析了后一情况。证明通常文献及收中所述“高反压下促进雾化的气动作用增大”的论点，并不完全正确。

设计及加工装配偏差对成膜式空气雾化喷嘴喷雾分布均匀性的影响

本文概括了设计及工艺上的因素对膜式空气雾化喷咀喷雾分布均匀性的影响。燃油流路是最重要的，包括燃油成膜均匀性，环形间隙均匀性，轴线相交，燃油旋流角以及燃油通道出口边缘形状和缺陷。空气流路对影响，但较弱些，轴线相交是重要的，空气扰流器的叶片数目（尤其内扰流器）不可大少，外空气罩边缘应为圆角。

低污染燃烧室技术的发展

本文分析了航空发动机排入大气的燃烧产物中的污染物种类、影响因素及其对燃烧室设计的影响；介绍了已经试验或采用了的减少排放污染的技术，下一代低污染燃烧室的设计方案及其应用前景，指出了低污染燃烧室技术的着眼点将集中于减少Nox的排放量，这一目标的实现将成为下一代超音速客机投入使用的关键问题之一。

喷嘴技术的发展

本文对除了航空燃气轮机主燃烧室的燃油喷雾装置以外的各工业界是所用的喷嘴技术发展作概括综述。运有高速（音速或超音速）气流来雾化高粘性，易凝，磨损性液体以及形成超细喷雾是各工业界喷雾技术发展的共同点之一。雾化技术必须与喷雾散布技术结合才能达到工业装置对喷雾的全面要求。非常小流量的喷嘴与非常大流量的喷流的技术发展仍是喷雾技术上的难点，高反压下的喷雾技术研究很少，极待发展。

F101喷雾装置设计及加工装配偏差对喷雾均匀性的影响

本文专门概括双扰流器文氏管混合杯式喷雾装置（以下简称F101式喷雾装置）的设计变化及加工装配偏差对喷雾周向均匀性的影响，在设计变量上，试验了3种喷咀（径向直射喷嘴，双喷口喷咀，F100空气雾化喷咀和7种扰流器共21种组合，在加工装配偏差方面，试验了喷咀错位，扰流器进口偏差及扰流器出口偏差的影响。结果表明，喷咀的设计及加工，装配偏差比空气流动的影响更大。

喷嘴试验技术

本文概括了喷嘴试验中的技术难题。指出在喷雾尺寸分布试验中首要的问题是具有代表性的液雾试样的选取：归纳了激光散射测雾中的重要问题：介绍了最新的进行喷雾散布试验的方法。最后概括E^3发动机双扰流器文氏管混合杯喷雾装置的冷试，指出单个喷嘴试验，喷雾装置试验与燃烧室上喷嘴试验有其对应关系，又有不同之处，强调单纯做单个喷嘴冷试是不够的，这对燃烧室研制，喷雾装置试验（具有相应空气流动）更为重要。

当代航空燃烧室技术

本文综合介绍了现代航空发动机燃烧室的技术发展情况，指出了技术难题和关键所在，并根据作者的研究结果提出了解决这些问题的思路及发展我国航空燃烧室技术的建议。

航空发动机燃烧室设计研发体系

针对国内设计体系建设和完善的迫切需要,提出了航空发动机燃烧室全寿命周期的设计研发体系。将燃烧室设计研发分为5个阶段:概念性预先研究阶段、方案论证选择阶段、技术研发阶段、发动机型号研发阶段和售后服务及改进阶段。叙述了每个阶段的主要任务,说明了燃烧室研发特点,尤其是强调燃烧室研发要以试验研究工作为主,仿真无法替代试验。对比分析了先进燃烧室与传统燃烧室在设计和研发上的差异,最显著的是燃烧组织不同,导致燃烧试验方面的不同,尤其要重视单头部单管燃烧室试验研发。

在非垂直横向气流中直射式喷嘴雾化细度的实验研究

在文献[1-4]中关于横向气流中直射式喷嘴雾化的实验研究的基础上,研究了非垂直横向气流中直射式喷嘴的雾化细度.结果表明部分逆喷可大大地加强雾化,特别是在较低气流速度下尤为明显,对于一定的喷射方向、气流速度及喷嘴压力降,SMD并不是总随着喷口直径的增加而增加,在一定的喷口直径下,有一最小值.

稠液雾对激光散射液滴尺寸测量影响的试验研究

本文研究了稠液雾对激光散射液滴尺寸测量的影响。采用马尔文激光测雾仪 ,用五个内混合空气雾化喷嘴沿激光束排列来组成稠液雾 ,由此得出多重散射修正系数的数据。通过回归分析得出经验方程 ,该方程表示修正系数是遮光率 ( OBS) ,稀液雾状况下的索太尔平均直径 SMDo和稀液雾状况下的 Rosin- Rammler分布的液滴尺寸分布参数 No 的函数 ,该经验方程可以非常好地概括试验数据 ,可以在实际试验中用于对高遮光率下得出的马尔文测雾仪数据进行修正。

亚燃/超燃双重燃烧冷态掺混的数值模拟

通过求解完全的二维N-S方程组,对亚燃/超燃双燃烧室冲压发动机超音速燃烧室的冷态掺混粘性层流流动进行数值计算,采用MacCormack两步显式格式分析一股音速来流在两股超音速气流间掺混的流动特征,并用代数法生成计算网格。给出的三组算例与文献[1]的实验结果进行对比,结果令人满意。