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推进技术2025年第05期:基于离轴全息成像的旋流喷雾冷/热态三维油雾场对比研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王瑞;赵越;王昱;张航;吴迎春;宋阁;刘涛;陈思;吴学成;

单位:中国航发湖南动力机械研究所;浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室;中国航发贵阳发动机设计研究所;

摘要:为获取近喷嘴燃烧油雾场三维多参数雾化特性,构建了双相机高分辨全息粒子追踪测速系统,以开放空间燃烧喷雾为研究对象,实现了对某型旋流杯雾化喷嘴出口燃烧油雾场约20 cm3内雾滴粒径与速度的三维、高分辨同时测量,并与同工况下冷态喷雾进行对比分析。结果表明,离轴全息可以克服湍流燃烧场内折射率梯度变化,重建得到清晰的油雾粒子图像;热态喷雾位于旋流杯出口1~2 mm内小液滴迅速蒸发,致使该区域25μm以下颗粒数目占比不足同工况冷态喷雾的1/3;旋流杯出口以下约20 mm空间内,热态喷雾液滴索特平均直径(Sauter mean diameter,SMD)分布向下游发展呈单调升高趋势,雾滴主要聚集在边缘高速射流区;热态喷雾液滴以射流运动为主,不存在显著回流区,视场内最大轴向速度较冷态对应位置高2~4 m/s。

关键词:航空发动机;;燃烧室;;旋流喷雾燃烧;;数字离轴全息;;液滴粒径;;粒子追踪测速

基金资助:NSAF联合基金重点项目(U2330204);; 国家科技重大专项(J2019-Ⅲ-0006-0049;J2019-Ⅲ-0010-0054);; 中国航空发动机集团产学研合作项目(HFZL2022CXY023);; 浙江省自然科学基金(LR24E060002);; 爆炸科学与技术国家重点实验室开放课题(ZDKT21-01)~~