池保华，洪 流，杨国华，仲伟聪

（西安航天动力研究所，陕西西安710100）

0 引言

Y型喷嘴是一种多单元内混式气动喷嘴，具有出力大、气耗低、调节比宽等优点，在大型实验台架和工业燃烧设备上都有广泛的应用。气动喷嘴在保证雾化细度的前提下，具有足够的穿透深度，能够保证气液的充分混合，提高雾化掺混效率。对于火箭发动机和航空发动机来说，能够保证推进剂的良好雾化和快速蒸发，从而提高推进剂的化学反应速度，提高发动机的工作性能。目前，国内外学者在这方面也开展了很多的研究。M.Y.Leong研究了射流在横向气流下的穿透深度，得到了环境压力和复合动量对穿透深度影响的经验公式；Steven J.Beresh研究了超声速射流在亚音速横向气流中的穿透特性，分析了射流速度对穿透距离和雾场粒径的影响；刘静研究了湍流度和附面层厚度对超声速射流液雾穿透深度的影响。本文在Y型喷嘴的理论设计基础上，通过调整喷口形状和尺寸，得到了雾化好、高穿透距离的一种新型Y型喷嘴，定义了新型的无量纲复合动量，并提出了这类喷嘴设计的相关经验公式。

1 喷嘴设计

1.1 结构设计

图1为所设计喷嘴的结构示意图，水和压缩空气分别从液体通道和气体通道进入。液体通道位于喷嘴的中心位置，4个气体通道呈中心对称分布，液体通道和气体通道呈45°夹角。水和压缩空气相撞后，进入混合室相互冲击混合，并发生强烈的动量交换和能量交换，最后经过喷口喷出，完成雾化。……