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国防科技大学学报
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第卷期】年月.

气液同轴离心式喷嘴雾化特性实验研究‘
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国防科技大学航天技术系长沙
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;瘦氧液氢火箭发功机所坩量渣同轴离心式喷嘴后方喷雾踱滴的平均直径和液滴
,测量型喷嘴在不同气体和液体喷注压降、
不同空间位置的喷茹特性。分析丁气悼喷注压降一定时液悼喷注压降对雾化特性的影响规
,得出了一些有意义的
结盹研究站果对气液同轴离心式喷嘴设计有一定的指导意义。
关键词村轴离心式·
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发动机内能量转换过程主要受推进剂韧始液滴尺寸与分布的影响⋯液滴尺寸及分
布由喷嘴尺寸、型式、结构特性、工作压力以及推进剂性质所确定。因此,液体推进剂
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的喷射与雾化过程是液体火箭发动机中重要的内部过程,必须对其进行全面而深入的研
究。
液氢液氧火箭发动机上广泛采用了气液同轴式喷嘴。近多年来,国外对此进行了
大量实验研究和理论分析,得到了一些有意义的结果,但这些研究都是针对气液同轴
直流式喷嘴的。本文空气和水为模拟介质,采用激光散射测粒系统对大流量气液同轴

得结果对于该类喷嘴的改进设计具有一定的指导意义。
实验设备
本文实验所用喷嘴是国内某型液氧液氢火箭发动机喷注器上采用的气液同轴离心式
喷嘴,其结构示意图如图所示。这
种喷嘴是由两个同轴的不锈钢管组
成,中心为液氧流道,液氧首先经过
旋流室后以旋流方式经此流遭喷出,
喷嘴外侧环形流道为直流式气氢液
氢经冷却通道到达喷注面时已变成气圉喷嘴结掏简图
态喷射通道。这种喷嘴有一个显著的特点:离心液氧喷射通道相对于直流气氢喷射通

高速的气氢射流中雾化,进入燃烧室。图中液氧旋流室入口直径。、液氧流道内径、
气氢环形流道内径、外径等喷嘴四种结构尺寸的不同选取,便组成了不同的二种喷
嘴、、。本文研究的喷嘴为型喷嘴。它的具体结构尺寸是: 、.、
, 、, . 氧喷嘴缩进量一。
整个实验系统如图所示。
它包括高压气源、气体增压系统、
气体贮箱和液体贮箱、管路及节
流系统、测量与数据处理系统等
五个部分组成。
实验过程中增压采用的是挤
压方式。高压气源通过管路从泵
房输送到实验现场,分别经过调
压器调整压力后进人气体贮箱作

后进凡液体贮箱对实验用水进行试验系统简图
增压,通过调整碱压器来调节实验所需的贮葙压力。
贮箱包括三个圆往形的液体贮箱和一个圆柱形气体贮箱。单个贮箱容积为.,设
计压力为. 管路采