对撞喷嘴喷雾场周向分布特性的实验研究

借助相位多普勒粒子动态分析仪（PDA），采用对撞式喷嘴，研究了液体工质在大气环境中喷雾场的周向分布特性。结果表明：在0．8～1．8MPa喷射压力下，液滴雾化参数D32，vz，vr的周向分布均匀性随着轴向距离的增加而提高；在2．2～2．6MPa喷射压力下，距离喷嘴越远，液滴雾化参数沿周向分布越不均匀。采用RNI理论对喷雾场参数沿轴向和径向的分布均匀特性进行了定量表征分析，结果与实验相吻合，表明RNI理论可以反映雾化场的非均匀特性。

对撞式喷嘴在大气环境中喷雾实验与数值模拟

为了研究对撞式喷嘴在大气环境中的喷雾特性,设计了对撞式喷嘴喷雾实验装置。采用相位多普勒粒子动态分析仪(PDA),测量了不同工况下含能液体模拟工质雾化场液滴的特征参数,获得了不同喷射压力下液滴索特尔平均直径D_(32)的分布规律以及喷雾场液滴轴向速度v_z沿轴向和径向的分布规律。在实验基础上,建立喷雾场二维非稳态简化模型,气相采用k-ε湍流模型,液滴破碎采用泰勒类比破碎模型。结果表明:喷雾场从起始到统计稳定的发展过程约需15 ms,液滴索特尔平均直径D_(32)的分布规律、轴向速度的计算值与实验结果基本吻合。

HAN基液体推进剂喷雾场液滴尺寸分布的简化模型

为了建立HAN基液体推进剂喷雾场液滴尺寸分布的简化模型,基于最大熵原理,在质量守恒与概率和为定值的约束条件下,用拉格朗日因子法则推导了液滴尺寸分布函数,将该函数应用于HAN基液体推进剂模拟工质喷雾场液滴尺寸的预估;采用相位多普勒粒子动态分析仪（PDA）测量了HAN基液体推进剂模拟工质在1.8~2.6MPa喷射压力下对撞式喷嘴雾化液滴尺寸分布;通过最小二乘法优化Nukiyama-Tanasawa分布函数式中的q值对数目微分分布进行了修正,拟合得到q值与喷射压力p之间的函数关系为q（p）=-0.344p2＋1.525p＋1.268。结果表明,计算得出的液滴尺寸数目微分分布与HAN基液体推进剂喷雾场实测数据变化趋势相符,表明建立的液滴尺寸分布模型是合理的。