熊溢威，李锋，高伟伟，罗卫东，赵凯，王昌盛

（北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191）

直射式喷嘴流动特性的数值和试验研究

熊溢威，李锋，高伟伟，罗卫东，赵凯，王昌盛

（北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191）

加力燃烧室喷油杆多采用直射式喷嘴，为进一步分析影响喷油杆通流能力的因素以及喷嘴内部燃油空化的问题，进行了数值和试验研究。选取了Schnerr-Sauer、Singhal及Zw art-G erber-Belamri三种空化模型进行比较后，采用Schnerr-Sauer空化模型进行计算，对喷嘴的流量系数、空化区域以及空化源进行了数值模拟，对2种典型直射式喷嘴进行了试验分析。结果表明：喷孔长径比、开孔位置对流量系数影响较大，喷孔前加过渡段能够起到一定的稳流、消除空化的作用，在喷孔大锐角入口处形成明显的空化源，空化体积分数随压力、壁厚和入口段变化，进一步计算发现当进口倒角为30°～45°或者圆角，倒角比W/D=0.2左右时能有效抑制燃油空化。

直射式喷嘴；加力燃烧室；流量系数；空化；喷油杆；航空发动机

0 引言

加力燃烧室喷油杆是接在燃油总管上负责燃油在加力燃烧室中输运和雾化的组件，决定着燃油浓度分布，直接影响加力燃烧室的台架性能和空中特性。由于加力燃烧室对喷油杆与燃油间的通流性能要求较高[1-2]，须保证全加力状态下具有最佳燃油浓度分布，且在小加力和部分加力状态下也应有较好的燃油浓度分布和燃烧效率，在发动机包线范围内任何飞行状态点下和飞机的各种姿态下，燃油压力和发动机推力无明显脉动，即便在猛推油门和猛收油门的情况下均能可靠工作。……