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

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.