不同结构微小音速喷嘴的数值模拟与特性对比

作者:马馨玥; 谢代梁*; 徐志鹏; 徐雅; 刘铁军; 曹松晓
来源:电子测量与仪器学报, 2020, 34(09): 188-195.
DOI:10.13382/j.jemi.B2002900

摘要

为了降低加工水平对微小音速喷嘴性能的限制,提出了收缩喷嘴、扩散喷嘴和圆锥形文丘里喷嘴3种非标准音速喷嘴结构,并分析形状结构对3种喷嘴流动特性的影响。选取喷嘴喉径为0.03~0.12 mm,分别对其内部流场进行数值仿真,并分析收缩段、喉部和扩散段的几何结构对喷嘴流动特性的影响,最后对比了喷嘴的流动特性。研究发现,扩散喷嘴的流出系数和临界背压比较优,且该类喷嘴加工难度最小。此外,喉径和喉部长度对喷嘴流动特性的影响最大,喉径越大,喉部长度越小,喷嘴流动特性越好。这为后续微小喷嘴的研制提供一定的借鉴。