Характеристики факела распыливания за центробежными форсунками при повышенном давлении в камере сгорания

А. А. Свириденков, В. В. Третьяков

Аннотация


Проведены численные расчёты факела распыливания за центробежной форсункой при различных давлениях в камере сгорания с использованием модели движения жидкой плёнки. В модели предполагается, что закрученное течение жидкости одномерно и стационарно. Жидкость считается несжимаемой с нулевым градиентом давления в направлении движения плёнки и в тангенциальном направлении. Влияние сил вязкости на движение жидкости пренебрегается, но учитывается вязкое взаимодействие на границе раздела газа и жидкости. Так как на практике толщина плёнки значительно меньше радиуса факела распыливания, то изменение скорости в окружном и нормальном направлении пренебрегается. Показано, что повышение давления в камере сгорания существенным образом изменяет характеристики факела распыливания по сравнению с наблюдаемыми при атмосферном давлении. Повышение давления увеличивает толщину плёнки топлива и уменьшает угол распыливания факела. Это приводит к увеличению среднего заутеровского диаметра в факеле распыленного топлива центробежной форсункой. Поток воздуха за завихрителем оказывает противоположное воздействие на размер капель при повышении давления в камере.


Ключ. слова


Камера сгорания; давление; центробежная форсунка; плёнка; распыливание

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Suo J., He L. Theoretical Study on the Spray Characteristics of Plain Jet Atomization Under High Back Pressure // 43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit. 2007. DOI: 10.2514/6.2007-5689

2. Свириденков А.А., Третьяков В.В. Влияние коагуляции капель на характеристики факела распыливания за форсунками // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2009. № 3 (19), ч. 2. C. 157-161.

3. Свириденков А.А., Третьяков В.В. Моделирование коагуляции капель в закрученных нестационарных потоках применительно к камерам сгорания ГТД // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2013. № 3(41), ч. 1. С. 230-234.

4. Chuech S.G. Numerical Simulation of Nonswirling and Swirling Annular Liquid Jets // AIAA Journal. 1993. V. 31, Iss. 6. P. 1022-1027. DOI: 10.2514/3.11724

5. Васильев А.Ю., Майорова А.И., Свириденков А.А., Ягодкин В.И. Формирование жидкой пленки за форсункой и ее распад в газовой среде // Теплоэнергетика. 2010. № 2. С. 54-57.

6. Дитякин Ю.Ф., Клячко Л.А., Новиков Б.В., Ягодкин В.И. Распыливание жидкостей. М.: Машиностроение, 1977. 208 с.

7. Chen X., Yanga V. Effect of ambient pressure on liquid swirl injector flow dynamics // Physics of Fluids. 2014. V. 26, Iss. 10. DOI: 10.1063/1.4899261


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2016-15-4-143-149

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533