自激扫掠喷嘴气液两相流场特性研究

作者：马梁; 杨威; 王士奇^*; 肖翼; 贾志刚

来源：推进技术, 2023, 1-13.

DOI：10.13675/j.cnki.tjjs.2302048

• 自激扫掠喷嘴
• 扫掠张角
• 扫掠频率
• 气液两相
• 自旋
• 速度梯度

为研究自激扫掠喷嘴内、外流场结构，分析高频扫掠液柱的变形和破碎过程，首先采用高速阴影成像法，在0.1～4 MPa压降范围内，对喷嘴的扫掠频率及扫掠张角等基本工作特性进行了测量；其次，采用实验测量结果对气液两相数值模型进行了校核；最后，采用校核后的数值模型对喷嘴内、外气液两相流场结构开展了模拟研究。研究结果表明：喷嘴内部为单相流动，无气相介质的回流；液柱的高频扫掠使其在喷嘴出口形成了一个扇形液面；液柱的自旋增强了气相对液柱的剪切作用；在扇形液面两侧，液柱的反向偏转会导致其变形和破碎；在扇形液面中间，液柱的横向扫掠形成一个高速气相区，气相速度可达液相的3倍，提高了韦伯数，使得“液丝状”的液柱进一步破碎并扩散。

• 单位
  中国民航大学; 中国航空发动机研究院