收缩扩张喷管中稀疏颗粒加速运动及喉道优化
李平1
肖良华1
何卫锋1
徐伟胜1
侯晓松2
1.空军工程大学等离子体动力学重点实验室,西安,7100382.北京航空工程技术研究中心,北京,100076
摘要：直升机、运输机在简易场地起降过程中,发动机可吸入的二氧化硅等微小颗粒,对叶片造成冲击磨损,冲击速度可达200 m/s以上.冲蚀试验常采用直喷管加速固体颗粒,在入口总压为0.6 M Pa时,颗粒速度难以达到200 m/s.为更有效地加速颗粒,采用超音速收缩-扩张喷管,通过数值模拟研究了该喷管对稀疏二氧化硅颗粒的加速运动,并利用实验验证了数值模拟的准确性.在此基础上,对喉道尺寸进行优化以提高喷管对颗粒的加速性能.结果表明:收缩-扩张喷管对颗粒的加速主要发生在扩张段,管内激波不会引起颗粒速度的震荡,颗粒的加速度与气流、颗粒之间的相对速度以及气流的密度有关;在入口总压为0.6 MPa的条件下复现5级砂尘环境,喉道半径为0.0016 m的喷管加速效果最佳,可获得的颗粒速度达到218 m/s.
关键词：收缩-扩张喷管稀疏两相流动二氧化硅微尘颗粒喉道优化
分类号：V211.1+7(基础理论及试验)
资助基金：国家自然科学基金(11602302)陕西省科技统筹创新工程计划(2015KTCQ01-72)
论文发表日期：2017-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 7-12 )
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