Численное моделирование и экспериментальное исследование жидкостно-газового двухфазного эжектора со сверхзвуковым профилированным соплом

И. А. Лепешинский, В. А. Решетников, И. А. Заранкевич

Аннотация


Рассмотрен двухфазный жидкостно-газовый эжектор со сверхзвуковым соплом, представлены результаты численного моделирования происходящих в нем процессов и формирования двухфазной струи. Экспериментально исследована структура двухфазного течения, сформированная эжектором, и поля скоростей дисперсной фазы. Также получены зависимости расхода эжектируемого газа при различных расходах рабочей жидкости и измерено разрежение, достигаемое эжектором. Эжектор обеспечивает работу системы, формирующей двухфазные высококонцентрированные газокапельные струи при различных расходах и давлениях рабочих тел. Установлено, что благодаря наличию воздуха в двухфазном рабочем теле двухфазная струя на выходе из эжектора разгоняется на начальном участке от среза, а затем тормозится. Приводятся результаты численного моделирования внутренних процессов в пакетах прикладных программ гидрогазодинамики ANSYS, протекающих в двухфазном жидкостно-газовом эжекторе, на основе исследования малоразмерной модели. Приводятся характеристики энергетической эффективности полноразмерного струйного аппарата, сравнение её с промышленными образцами. Отражены перспективы применения жидкостно-газовых струйных аппаратов при высотных испытаниях реактивных двигателей и их агрегатов. 


Ключ. слова


Двухфазный эжектор; сверхзвуковое сопло; двухфазный поток; дисперсная фаза; поля скоростей; ANSYS; СFX; PIV-метод

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. http://www.ansys.com/

2. Raffel M., Willert C.E., Wereley S., Kompenhans J. Particle Image Velocimetry. Berlin: Springer, 2007. 448 p.

3. Лепешинский И.А., Решетников В.А., Заранкевич И.А., Истомин Е.А., Антоновский И.В., Гузенко А.А. Экспериментальное исследование газодинамического смесителя закрытого типа // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2016. Т. 15, № 3. С. 70-80. DOI: 10.18287/2541-7533-2016-15-3-70-80

4. Цегельский В.Г. Двухфазные струйные аппараты. М.: Московский государственный технический университет, 2003. 408 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2017-16-2-164-171

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

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

 

ISSN: 2541-7533