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自激振荡喷嘴流动特性及对近嘴射流雾化的影响

高永强  周士谦  齐龙  尹迁齐  
【摘要】:为探究自激振荡喷嘴内流动特性对燃油射流破碎效果的影响,建立了自激振荡喷嘴内射流流场的数学模型,采用LES和VOF相结合方法对自激振荡喷嘴振荡腔内外瞬时流场进行仿真,分析了振荡腔内射流扰动产生原因,获得振动腔内和近嘴区外流场涡度分布云图,以及近嘴区射流喷雾特性,并与传统圆型喷嘴进行了对比分析。结果表明:燃油流过自激振荡喷嘴振荡腔能够显著提高流体涡度以及射流扰动强度,射流扰动强度振荡幅值增大3倍多;扰动对喷嘴近场区域射流破碎的影响更加敏感,可以显著提高射流破碎质量,使喷嘴近场区域射流破碎距离SL大大减小,SL在(2~5)倍出口直径处振荡变化;射流近场喷雾锥角明显增大,最大增幅超过60%;射流雾化效果非常明显,揭示了自激振荡喷嘴可明显提高燃油破碎质量。数值模拟结果还为自激振荡脉冲雾化喷嘴提供了有力的理论依据。

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