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直射式喷嘴流动特性的数值和试验研究
第 42 卷 第 6 期 航 空发 动 机 Vol. 42 No. 6
2016 年 12 月 Aeroengine Dec. 2016
直射式喷嘴流动特性的数值和试验研究
熊溢威，李 锋，高伟伟，罗卫东，赵 凯，王昌盛
（北京航空航天大学 能源与动力工程学院，北京 100191）
摘要：加力燃烧室喷油杆多采用直射式喷嘴，为进一步分析影响喷油杆通流能力的因素以及喷嘴内部燃油空化的问题，进行
了数值和试验研究。选取了 Schnerr-Sauer、Singhal 及 Zwart-Gerber-Belamri 三种空化模型进行比较后，采用 Schnerr-Sauer 空
化模型进行计算，对喷嘴的流量系数、空化区域以及空化源进行了数值模拟，对 2 种典型直射式喷嘴进行了试验分析。结果表明：喷
孔长径比、开孔位置对流量系数影响较大，喷孔前加过渡段能够起到一定的稳流、消除空化的作用，在喷孔大锐角入口处形成明显
的空化源，空化体积分数随压力、壁厚和入口段变化，进一步计算发现当进口倒角为 30 ～45 或者圆角，倒角比 W/D=0.2 左右时能
毅 毅
有效抑制燃油空化。
关键词：直射式喷嘴；加力燃烧室；流量系数；空化；喷油杆；航空发动机
中图分类号：V233.2+2 文献标识码：A doi：10.13477/j.cnki.aeroengine.2016.06.011
Numerical and Experimental Study of Flow Characteristic of Direct Sprayed Nozzle
XIONG Yi-wei, LI Feng, GAO Wei-wei, LUO Wei-dong, ZHAO Kai, WANG Chang-sheng
渊School of Energy and Power, Beihang University, Beijing 100191, China冤
Abstract:
Direct sprayed nozzles are always applied in the fuel injector of afterburner. In order to analyze the factors influencing the
flow capacity of the fuel injector and find out the problem of kerosene cavitation in the orifice, numerical simulations and experiments were
conducted. Comparing three cavitation models of Schnerr-Sauer, Singhal and Zwart-Gerber-Belamri, and the Schnerr-Sauer cavitation
model was chosen. Simulations of nozzles flow field were performed to analyze the discharge coefficient, cavitation areas and cavitation
so
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