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摘要
为了研究椭圆型喷嘴对凝胶推进剂雾化性能的影响规律，针对其初次雾化中的射流稳定性问题，利用线性稳定性理论，采用正则模方法，得到了凝胶推椭圆射流的色散关系，即空间增长率和扰动波数的理论关系，基于此，讨论了各个物理因素对于射流稳定性的影响规律，包括椭圆截面的离心率、表面张力系数、粘度、非牛顿流变特性中的弹性、时间常数比。同时，着重分析了弹性对于椭圆射流特有的轴转换现象的影响规律，结合稳定性分析，得到了各物理因素对于凝胶初次雾化的作用规律。本文发现随着表面离心率、表面张力的增加以及粘性的减弱，椭圆射流的增长率增加，有利于提高凝胶初次雾化效果；凝胶推进剂的非牛顿流变特性对其初次雾化过程影响显著，尤其是弹性的作用，随着弹性的增加或者时间常数比的减小，椭圆射流的稳定性减弱，导致射流更容易破裂，进而达到良好的雾化效果。并且，弹性会抑制射流轴转换。
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单位北京航空航天大学; 北京航天发射技术研究所
