丁佳伟，李国岫，虞育松

（北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京 100044）

结构参数对双组元推力器喷注器雾化性能影响规律的数值模拟研究

丁佳伟，李国岫，虞育松

（北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京 100044）

采用气液两相流大涡模拟方法，结合多相流体积分数方法，对双组元推力器喷注器喷嘴内流及雾化过程进行了模拟，研究了出口直径及喷嘴出口长度等结构参数对雾化特性的影响规律。研究结果表明：对于外路喷注器，增大喷嘴外径使射流破碎长度及SMD减小，有利于射流的雾化，同时喷雾具有更好的周向分散特性；减小喷嘴出口长度使连续液丝明显缩短，喷雾锥角增大，喷雾雾化得到增强。对于内路喷注器，出口直径越小则连续液丝越长，喷雾SMD值越大，雾化程度越弱；减小喷嘴的出口长度使连续液丝长度缩短，SMD减小，射流雾化得到增强。

双组元推力器喷注器；大涡模拟；流体积分数方法；雾化；结构参数

1 引言

推力器作为载人航天器推进系统上的执行部件，为航天器姿态控制、姿态机动、位置保持和轨道转移提供任务所需的力或力矩，具有非常重要的作用。由于能够获得推进剂良好的雾化特性和混合比的均匀分布，双组元离心喷嘴广泛应用于多种推力级的发动机［1-2］。

在双组元推力器中，工质（燃烧剂、氧化剂）的雾化直接影响到推力器的性能、寿命和可靠性。为了获得更好的推力器性能，需要通过对喷注器出口雾化特性的研究来对推力器结构进行优化设计和匹配。……