凝胶推进剂新型雾化方法实验研究

admin · 发表于 2022-9-18 18:27:49

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雅宝题库解析：
凝胶推进剂是一类新型推进剂。它是一种时间依赖的非牛顿粘弹性流体，兼具了液体推进剂和固体推进剂的优点，在许多方面有诱人的应用前景。由于凝胶推进剂粘度较高，造成常规的雾化方法和喷嘴的雾化效果并不很好。因此，设计出能对凝胶推进剂产生良好雾化效果的喷嘴是未来推进系统中应用凝胶推进技术的关键之一。本文对凝胶推进剂进行了新型雾化方法的探索。设计了普通离心喷嘴和振荡离心喷嘴。并提出了一种新颖的喷嘴结构：基于自激振荡脉冲射流喷嘴的振荡撞击式喷嘴。用模拟液对这三种喷嘴进行了不同工况下的喷雾实验，并用高速摄影仪对喷雾场进行了动态摄影，得到了喷雾场的照片，然后用图像处理软件对喷雾场照片进行了处理和分析。分析了普通离心喷嘴进出口面积比，喷嘴的几何特征值对喷嘴流量系数、喷雾锥角及液膜破碎长度的影响。研究发现，模拟液雾化产生的液滴呈絮状，喷嘴出口直径对普通离心喷嘴雾化性能有较大影响。喷嘴的流量系数随喷嘴进出口面积比的增大而增大，随几何特征值的增大而减小。喷雾锥角随进出口面积比和几何特征值呈先增大后减小的趋势。液膜破碎长度随几何特征值的增大呈先减小后增大的趋势。通过对比发现振荡离心喷嘴的液膜破碎长度比相同工况下普通离心喷嘴的液膜破碎长度短，可以认为在较高喷嘴压降下振荡离心喷嘴的雾化效果相对于普通离心喷嘴有所改善。对比振荡撞击式喷嘴和普通撞击式喷嘴的液膜破碎长度和液膜表面扰动波发现，振荡撞击式喷嘴的液膜破碎长度和液膜表面扰动波波长比相同工况下普通撞击式喷嘴短。文中提出的振荡撞击的雾化方法相对于普通撞击的雾化方法对凝胶模拟液的雾化有较大促进作用。

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