邓甜，李佳周，陈伟

中国民航大学 中欧航空工程师学院，天津 300300

高超声速飞行器成为世界各国的热门研究问题，液体横向喷雾射流是这类飞行动力装置中典型的燃油雾化技术[1]。液体喷射入横向气流场中，在气动力及液体不稳定性作用下破碎成液滴。液滴直径和速度分布影响液雾穿透和蒸发速率，直接影响燃烧室的性能。所以世界各国研究者们围绕液体横向射流的破碎雾化机理问题进行了大量的实验、理论和数值研究。而液体燃料的雾化过程、特别是初始雾化过程非常复杂，至今无法建立准确的初始雾化模型。因此需要从机理入手，对液体横向射流的破碎过程进行深入的研究，为后续进一步建立半经验半理论雾化模型，建立液体燃料横向射流提供准确的边界，帮助设计和预估燃烧室燃烧性能奠定基础。

对于横向射流破碎现象的理论分析可以归纳为时均力分析和脉动力(表面波)分析。早在20世纪60年代，Adelberg[2]就分析了高速横向气流中液体射流表面波的运动及发展，认为波是导致破碎的主要原因，且表面张力诱发的小波最先增长，当其达到某一尺度时将以加速波的形式增长。Inamura[3]建立了亚声速液体横向射流的半经验模型，并对射流轨迹进行预测。该模型基于Clark[4]的液滴破碎模型，忽略表面波影响，假定液体射流的横截面在气动力的作用下由圆形变形为椭圆形，且截面面积不变。Mashayek等[5-7]在此模型的基础上考虑了液柱弯曲造成气流作用到液柱上角度的变化，并应用液滴破碎经验公式计算液柱的质量损失，提高了模型的精度。……