一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法技术

本发明专利技术公开了一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法，通过分析喷雾式射流与主流气体的掺混机理和规律，结合颗粒动力学、涡动力学等理论，提出了基于调控掺混流场中主导喷雾液滴扩散特性的大尺度涡结构‑对称反旋涡对，来实现合理组织喷雾式射流与主流气体掺混过程的新思路，并根据掺混流场中对称反旋涡对的特征尺寸与流场各参数之间的内在关系，给出了基于主流气体状态的喷雾式射流雾化特征参数的确定方法和喷嘴的选型方法，解决了当前工业过程中喷雾式射流与主流气体掺混过程的组织技术缺乏的难题。

An organization method of mixing jet and mainstream gas

The invention discloses an organization method for mixing a spray type jet with a mainstream gas. By analyzing the mixing mechanism and rules of the spray jet and the mainstream gas, and combining with the theories of particle dynamics and vortex dynamics, a large scale vortex structure symmetric symmetry counter swirl pair based on controlling the diffusion characteristics of the main droplet droplets in the mixing flow field is proposed to achieve the reasonable organization of the spray type jet and the main stream. According to the new idea of gas mixing process, and according to the intrinsic relationship between the symmetric size and the parameters of the flow field in the mixed flow field, the method of determining the characteristic parameters of the spray atomization based on the mainstream gas state and the selection method of the nozzle are presented, which solves the problem of the lack of organization technology in the mixing process of the spray jet and the mainstream gas in the current industrial process. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法
本专利技术属于发动机流体
，尤其是一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法。
技术介绍
喷雾式射流与气流的掺混在诸多类航空发动机具有重要应用，如燃烧室内的燃油喷雾预混燃烧过程、涡轮发动机进气道的射流预冷过程、高能燃料发动机尾喷管的射流降温增质过程以及大推力火箭的尾焰喷水降温过程等。液体喷雾射流与主流气体的合理组织是实现两者高效掺混的前提，对上述发动机相关过程的优化和构型设计具有重要意义。长期以来，国内外相关研究集中在横流中射流液体的破碎与雾化过程，且多为半无限大空间内的直射式液体射流。喷雾式射流具有雾化距离短且液滴分散的优势，其与横流的掺混效果更多取决于雾化液滴群的扩散行为以及掺混腔壁面的约束作用。目前对发动机受限空间内喷雾式射流与主流气体的掺混过程仍缺乏合理高效的组织技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法，包括以下步骤：1)选定掺混流场特征截面及其上的对称反旋涡对的涡心深度h和涡心距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选定掺混流场特征截面及其上的对称反旋涡对的涡心深度h和涡心距l；其中，特征截面选择范围为x＝1～1.5D，h和l的取值范围均为0.3～0.4D，x为特征截面距喷口的距离，单位为m；D为掺混腔水力直径；单位为m；2)根据气液掺混后预设的混合气体状态，结合主流气体的状态参数和初始射流液体工质的状态参数，按照能量守恒定律计算出射流液体的体积流率q，单位为m

【技术特征摘要】
1.一种喷雾式射流与主流气体掺混的组织方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选定掺混流场特征截面及其上的对称反旋涡对的涡心深度h和涡心距l；其中，特征截面选择范围为x＝1～1.5D，h和l的取值范围均为0.3～0.4D，x为特征截面距喷口的距离，单位为m；D为掺混腔水力直径；单位为m；2)根据气液掺混后预设的混合气体状态，结合主流气体的状态参数和初始射流液体工质的状态参数，按照能量守恒定律计算出射流液体的体积流率q，单位为m3/s；3)根据掺混腔水力直径D、主流气体的速度ug和密度ρg，按照式(1)计算出主流气体的雷诺数Reg，式中，μg为主流气体的动力粘性系数，单位N·s/m2；ug为主流气体的速度，单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海滨，白博峰，王璞，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61