【摘 要】
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喷水冷却器用于某高温燃气流风洞,其功能为将温度3600 K,流量1100 m3/s,入口流速120m/s的大流量高温高速燃气降温至673 K.冷却器采用直接喷淋设计,以雾化喷嘴阵列将水喷入燃
【机 构】
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北京航天长征飞行器研究所,北京,100076
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喷水冷却器用于某高温燃气流风洞,其功能为将温度3600 K,流量1100 m3/s,入口流速120m/s的大流量高温高速燃气降温至673 K.冷却器采用直接喷淋设计,以雾化喷嘴阵列将水喷入燃气流场中,利用水的汽化潜热冷却燃气.本文主要讨论了喷嘴阵列的设计.采用数值仿真方法,基于DPM(离散相)模型,对燃气冷却器内部的两相流动、传热和传质情况进行了数值模拟.应用该模拟方法,首先研究了影响冷却器内流场的关键因素;而后经过多方案迭代设计,得出了可行的喷嘴阵列构型;最后进行了喷嘴阵列性能实验,对该构型下冷却器的性能进行了验证,结果优于设计指标.以上述工作为基础,本文还提出了一些冷却器用喷嘴阵列的设计方法.
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