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作者：巴燕;胡春波;刘洋;王琢璞;杨文婧;
单位：西北工业大学航天学院固体推进全国重点实验室;
摘要：固体火箭发动机燃烧室中存在大量熔融态凝相Al_2O_3液滴，其运动与碰撞特性对发动机两相流损失与比冲性能有重要影响。本文采用流体体积法模拟固体火箭发动机中熔融态Al液滴碰撞过程，并实验验证了算法的可靠性。开展熔融态Al_2O_3液滴碰撞过程研究，着重关注其中的液滴偏心碰撞过程，揭示了韦伯数、碰撞参数、液滴尺寸等对液滴碰撞结果的影响，获得了反弹、大变形后聚合、自反分离、拉伸分离等碰撞结果。研究表明，碰撞参数B≤0.1时，液滴随着We增大出现反弹、大变形后聚合、自反分离等碰撞结果，随着B增大至0.3以上，拉伸分离替代自反分离结果；而当B=0.2时，两种分离均不易发生。此外，随着液滴尺寸由20μm增大至250μm，大变形后聚合区域减小，液滴更倾向出现自反分离或拉伸分离。通过经验公式的拟合，获得了不同尺寸液滴聚合-自反分离、聚合-拉伸分离临界韦伯数预示公式，能够较好地预测液滴碰撞结果。
关键词：固体火箭发动机;;两相流;;三氧化二铝;;偏心碰撞;;数值模拟
基金资助：国家自然科学基金(51906206);; 陕西省自然科学基础研究计划项目(2020JQ-191);; 陕西省自由探索类基础研究项目(2024ZY-JCYJ-01-02)~~
