圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度数量密度分布相关性研究

压力旋流喷嘴被广泛应用于航空发动机、船用发动机、车用汽油缸内直喷发动机、燃气轮机等动力机械的燃油喷射系统中.以压力旋流喷嘴射流为研究对象,开展了圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度数量密度分布相关性问题研究.对于液体射流,以往的研究往往对破碎液滴粒径数量密度分布或速度数量密度分布进行单独研究,对于这两种数量密度分布之间关系的研究较少;从相关性的角度对圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度数量密度分布之间的关系进行研究.采用最大熵原理方法建立了圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度联合概率密度函数.对圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度联合概率密度函数进行了讨论,对圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径数量密度分布与速度数量密度分布的相关性问题进行了研究.研究结果表明,为了给出正确的圆环旋转黏性液体射流破碎液滴粒径与速度联合概率密度函数,射流守恒约束条件中必须同时包括质量守恒定律、动量守恒定律以及能量守恒定律;破碎液滴粒径的数量密度分布与速度数量密度分布密切相关;射流旋转强度对破碎液滴粒径数量密度与速度数量密度分布结构影响不大,对破碎液滴粒径数量密度和速度数量密度的分布区域影响较大.

GSV测试技术在喷雾场试验上的应用

喷雾流场的特性对航空发动机火焰筒燃烧质量有着重要的影响,优化喷嘴雾化性能可以提高燃烧质量。而研究流场特性和优化雾化喷嘴性能的前提是对流场内液滴尺寸与速度以及其分布进行准确有效的测量和表征。介绍全场粒径流速测量系统(global sizing velocity,GSV)测试技术,并应用该技术对喷雾场中部分区域的液滴尺寸和速度进行测量。基于对测量数据的分析,检测喷嘴的雾化性能,同时测试结果表明:GSV技术在喷雾场区域的粒径测量方面有较好的应用性,在速度测量方面仍有待改进。