燃气发生器喷注面烧蚀问题数值仿真研究

摘要

某氢氧发动机燃气发生器在试车过程中多次出现喷注面烧蚀现象,为研究造成喷注面烧蚀的原因,分别对不同喷雾角状态、喷雾角不均匀状态以及喷雾液膜缺失状态下的燃气发生器燃烧内流场进行了数值仿真.其中,湍流模型采用标准k-ε 模型,液滴蒸发过程采用离散相模型,化学反应过程采用有限速率/涡耗散模型.仿真结果表明,不同喷雾角或喷雾角局部偏小状态下液氧均可对喷注面形成低温保护膜,不会导致喷注面烧蚀;而喷雾角局部偏大或喷雾液膜部分缺失时,会在液膜不均匀区或缺失区域出现高温区,从而导致喷注面烧蚀;通过喷雾试验验证了数值仿真结果,对燃气发生器喷注器的改进工作具有非常重要的指导意义.