针栓结构参数对液氧/甲烷发动机跨临界燃烧效率的影响

为了研究跨临界燃烧下针栓结构参数对燃烧效率的影响,采用标准k-ε湍流模型、非绝热稳态扩散火焰面模型,同时考虑流体真实物性,对液氧/甲烷针栓式发动机跨临界燃烧进行数值研究。分析不同物性计算方法对推力室内流场影响,并分析针栓喷注器径向环缝宽度、轴向环缝宽度对发动机燃烧效率的影响。结果表明:考虑跨临界效应时,形成的中心回流区和高温区域均较小。在一定范围内,径向环缝增大,燃烧效率先减小后增大,轴向环缝宽度增大,燃烧效率降低,轴向环缝宽度取较小值而径向环缝宽度取较大值时,可获得较高的燃烧效率。动量比小于1时,增大轴向动量可有效改善混合;动量比大于1时,增大轴向动量对改善混合的作用减弱。燃烧效率随动量比增大而降低,当不同工况的动量比值接近时,总动量较大工况的燃烧效率更高。