朱呈祥，吴猛，陈荣钱，尤延铖

厦门大学 航空航天学院，厦门 361005

非牛顿射流撞击是液体火箭发动机中广泛采用的燃料雾化手段，但人们对撞击雾化过程中非牛顿黏性的改变及流态转变、流体剪切特征和喷注破碎品质之间的关联等仍知之甚少。目前国际上开展相关研究的有不少团队，其中Ciezki等[1]从2001年开始加入GGPT (German Gel Propulsion Technology)项目以来一直致力于非牛顿射流撞击的物理与流变雾化特性的研究。他们通过研究不同喷注速度下夹角为90°的双股射流撞击破碎特征，将其撞击雾化模态分为6类：射线型、边缘液滴型、无边缘型、液丝型、完全破碎型和颗粒状射线型[2]。在此基础上，Ciezki等[3]还针对非牛顿流体提出了一套较为可信的快速定位雾化模态的无量纲数判定方法。

Lee等[4]则重点研究了喷嘴几何尺寸和通用雷诺数对非牛顿破碎长度、小液滴尺寸与分布等雾化特征的影响,认为非牛顿射流撞击雾化可囊括为4种模态：预膜片型、射线型、液丝型和完全破碎型[5]。此外，Lee等还指出，以往人们在判断射流破碎模态时主要依据流体的韦伯数We和雷诺数Re(对于非牛顿流体为通用雷诺数)，然而这两个参数都没有考虑压力影响。由于气体压力的改变主要是影响它的密度，因此Lee等建议在定义韦伯数和雷诺数时其他参数保持不变，将液体密度换成气体密度，这样就能兼顾到压力的影响。他们利用新定义的两个无量纲参数分析了不同条件、不同流体的撞击雾化模态后发现，所有流动在模态上都表现出明显的规律性。……