王　婕, 余永刚，刘　焜,2

(1.南京理工大学能源与动力工程学院，江苏 南京 210094；2.上海船用柴油机研究所，上海 201213)



HAN基液体推进剂喷雾场液滴尺寸分布的简化模型

王婕1, 余永刚1，刘焜1,2

(1.南京理工大学能源与动力工程学院，江苏 南京 210094；2.上海船用柴油机研究所，上海 201213)

摘要：为了建立HAN基液体推进剂喷雾场液滴尺寸分布的简化模型，基于最大熵原理，在质量守恒与概率和为定值的约束条件下，用拉格朗日因子法则推导了液滴尺寸分布函数，将该函数应用于HAN基液体推进剂模拟工质喷雾场液滴尺寸的预估；采用相位多普勒粒子动态分析仪(PDA)测量了HAN基液体推进剂模拟工质在1.8～2.6MPa喷射压力下对撞式喷嘴雾化液滴尺寸分布；通过最小二乘法优化Nukiyama-Tanasawa分布函数式中的q值对数目微分分布进行了修正，拟合得到q值与喷射压力p之间的函数关系为q(p)=-0.344p2+1.525p+1.268。结果表明，计算得出的液滴尺寸数目微分分布与HAN基液体推进剂喷雾场实测数据变化趋势相符，表明建立的液滴尺寸分布模型是合理的。

关键词：HAN基液体推进剂；最大熵原理；液滴尺寸分布；对撞式喷嘴；喷射压力；最小二乘法

引 言

喷射雾化在动力机械与工程领域的燃气轮机、气体燃料发动机、飞机和火箭发动机中都起着重要作用[1]。HAN基液体推进剂被美国NASA、欧洲航天机构等认定为最具潜力的一种液体推进剂，具有比冲高、密度高、无毒、贮存安全等优点，是新一代绿色液体火箭发动机的理想燃料[2]。液滴粒径和液滴粒径分布是衡量喷嘴雾化质量的重要参数，对喷雾系统的设计优化有指导作用。……