王家森，赵家丰，林 伟，任永杰，聂万胜，仝毅恒

带扩张段构型超声速气流中横向射流数值模拟

王家森，赵家丰，林 伟，任永杰，聂万胜，仝毅恒

(航天工程大学宇航科学与技术系，北京 100048)

针对带扩张段构型的发动机燃烧室，采用欧拉-拉格朗日仿真方法研究喷注方式、喷孔参数及隔离段燃烧室构型的改变对于射流雾化效果的影响，用以更好地指导发动机设计. 结果表明，在保证发动机总体流量不变的条件下，喷孔孔径减小或者喷孔总数量减少使得液气动量通量比增大，有利于同时增大单孔射流穿透深度以及液滴展向宽度. 贫燃工况下如当量比为0.7条件下，射流流量减小，混合效果可能变差.而在发动机结构设计方面，隔离段到燃烧室的过渡设计不宜采用大转角，15°转角是相对较为理想的设计方案. 采用小角度突扩构型设计比渐扩构型更容易找到相对好的点火位置.

超声速；喷注雾化；数值模拟；带扩张段

喷注雾化是两相高超声速推进的基础，液体横向射流应用场合多、使用面广，射流雾化效果决定发动机燃烧稳定性和效率，对于飞行器影响重大[1-3]．超声速燃烧室中气液相的喷射、掺混等密切影响着燃烧性能的优劣，超声速燃烧室燃料喷射较常用的方式是燃料以横向喷入超声速气流．而目前的研究无论对于超燃还是亚燃发动机，多针对等直流道构型，鲜有针对带扩张构型的雾化研究[4-8]．而对于目前一些超声速推进方式如冲……