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摘要
为研究扩口式离心喷嘴的雾化锥角特性，对5个不同扩张角度的喷嘴展开了试验与数值计算研究。试验以RP-3航空煤油为工质，采用高速摄影对油雾场进行拍摄，Matlab二值化处理得到雾化锥角；数值计算采用VOF (Volume of fluid)方法结合RSM (Reynolds stress model)湍流模型。研究表明：随着扩张角的增大，锥角不是单一的变化规律，而是呈先增大后减小的趋势，且不同油压差下锥角峰值及其对应的扩张角有所差异。揭示了随扩张角增大，扩张段内液膜呈现附壁/未附壁两种流动模态。结合试验与理论计算结果分析，发现供油压差增大后，60°扩张角会限制锥角的大小，使锥角峰值出现在90°扩张角处。然后，比较100°，120°扩张角的气液两相图，发现扩张段内的射流使附近空气与其同方向运动产生回流区，而回流区与空气核相互作用反过来又影响着射流的偏转幅度，决定液膜未附壁时的锥角值。最后比较发现平口喷嘴的雾化特性决定了两种模态的出现与否，解释了已有研究中规律不一致的原因。
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