Рис. 10. Распределение чисел Маха
в пленочных форсунках (кривые
1
и
2
— см. рис. 4)
Заключение.
Для выявления
особенностей начальной фазы про-
цесса формирования и газификации
пленки жидкости была разработана
математическая модель и выполне-
но численное моделирование про-
цесса распада струи жидкости как
непосредственно при ударе о жест-
кую стенку в щелевом канале, так
и при последующем воздействии
струи воздуха на образовавшуюся
пленку. Выполненные эксперимен-
тальные исследования этого процес-
са показали достоверность разрабо-
танной математической модели. В
отличие от известных, разработанная математическая модель позво-
лила рассчитать влажность газожидкостной среды и распределение
энтропии и диаметра капель непосредственно в полости форсунки. По-
лученные результаты показали, что в процессе установления течения
в пленочных форсунках с предварительной газификацией происходит
многократное колебательное движение струи жидкости, что приводит
к реализации механизма ее высокочастотного широкополосного раз-
рушения на начальной стадии. Расчетным путем было выявлено, что
при газификации пленки жидкости механизм каплеобразования суще-
ственно меняется. В этом случае происходит радиальное взаимодей-
ствие струй жидкости и газа, что приводит к образованию в этой зоне
области повышенного давления и, как следствие, возникновению ка-
витации, которая существенно усиливает механизм дробления жидко-
сти. Анализ изменения влажности по длине канала форсунок показал
наличие зоны пониженной влажности (следовательно, и пониженного
диаметра капель) в форсунках с газификацией пленки жидкости.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Лефевр А.
Процессы в камерах сгорания ГТД. М.: Мир, 1986. 556 с.
2.
Афанасьев В.В.
Диагностика и управление устойчивостью горения в камерах
сгорания энергетических установок. М.: Физматлит, 2008. 436 с.
3.
Добровольский М.В.
Жидкостные ракетные двигатели. М.: Машиностроение,
1968. С. 60–98.
4.
Пажи Д.Г.
,
Галустов В.С.
Основы техники распыливания жидкостей. Сер. Про-
цессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М.: Химик, 1984.
256 с.
5.
Дейч М.Е.
,
Филиппов Г.А.
Газодинамика двухфазных сред. М.: Энергия, 1968.
423 с.
6.
Физика
взрыва / под ред. К.П. Станюковича. М.: Наука, 1975. 704 с.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 5 43
