基于不稳定性理论的离心喷嘴液雾SMD半理论预测

作者：高昭; 刘玉英^*; 张权; 黄勇; 王东辉

来源：航空动力学报, 2023, 1-12.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.20220626

• 离心喷嘴
• 锥形液膜
• 不稳定性理论
• 索泰尔平均直径
• 预测模型

基于液膜雾化的不稳定性理论，同时考虑离心喷嘴锥形液膜气液相互作用过程中开尔文-亥姆霍兹（K-H）不稳定性和瑞利-泰勒（R-T）不稳定性对液膜破碎的影响，建立了离心喷嘴液雾索泰尔平均直径（SMD）半理论预测模型，并在燃油温度240～300K、燃油压力0.5～3MPa条件下开展了离心喷嘴燃油雾化全息试验和激光多普勒粒子分析仪 (PDPA)测试验证试验。研究表明：液膜表面同时存在流向波和周向波，燃油压力和燃油温度的降低，均会抑制液膜表面不稳定性的发展，使得液雾SMD增大，且相较于K-H不稳定性，燃油压力变化对R-T不稳定性的影响更为显著；模型可实现对变物性、结构和工况离心喷嘴液雾SMD的良好预测，最大预测误差在±15%左右，对离心喷嘴的雾化性能预测和结构优化设计具有一定的工程应用价值。

• 单位
  北京航空航天大学