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摘要
为研究气态/超临界态RP-3航空煤油在喷嘴内部的流动特性，自主设计了模拟喷嘴内部收缩通道的透明试验件，通过阴影法对气态/超临界态RP-3在喷嘴内部的流动过程开展可视化研究，并采用一维流动分析方法对观测结果进行了分析。试验首次获得气态/超临界态RP-3航空煤油在喷嘴内部的流动结构可视化图像，图像透明区域的形状随着燃油在收缩通道中膨胀而引起的密度变化而改变。结果表明，喷射压力和喷射温度对燃油在喷嘴内部流动特性有显著影响，燃油密度在不同喷射压力和喷射温度工况下沿轴向及径向的变化趋势存在明显差异，因而在可视化图像上展现出不同大小或形状的透明区域。轴向上，燃油密度变化在喷口处最为剧烈，该变化趋势随着喷射温度的降低、喷射压力的升高而增大。径向上，受温度边界层的影响，燃油密度变化在喷嘴壁面处最为剧烈，该变化趋势随着喷射温度的降低而减小；近临界喷射温度下，亚临界喷射温度工况的透明区域沿轴向呈均匀状，超临界喷射温度工况的透明区域沿轴向呈收缩状。
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