张民庆
- 作品数：9 被引量：35H指数：4
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- 基于Gerris的离心式喷嘴锥形液膜破碎过程数值模拟被引量：16
- 2018年
- 为了实现离心式喷嘴锥形液膜破碎过程的精细可视化和雾化特性的准确计算,基于自适应网格加密技术和VOF方法,建立了一种数值方法,可以捕捉到包含一次雾化和二次雾化的喷雾场结构特征,获得了全场液滴的空间分布和粒径分布,液滴捕捉效果逼真。针对给定结构尺寸的敞口型离心式喷嘴,计算了在不同流量和不同切向孔直径下的液膜锥角、液滴平均粒径SMD的变化,并与高速摄影拍摄的锥形液膜破碎过程图像和PDPA(Phase Doppler Particle Analyzer)测量的液滴SMD对比。结果表明,数值模拟与实验所获得的喷雾场吻合,获得的液膜锥角和液滴平均粒径最大相对误差分别为4.18%和11.82%,结果吻合较好,验证了数值方法的准确性,为离心式喷嘴的精细研究和设计应用提供一种新手段。研究表明,切向孔直径对液膜锥角和液滴平均粒径的影响较显著,在设计加工时,是一个比较重要的结构参数。
- 王凯杨国华李鹏飞张民庆周立新
- 关键词：离心式喷嘴雾化特性
- 超声速自引射装置的工作过程研究被引量：2
- 2012年
- 应用湍流κ-ε双方程模型,分析了液体火箭发动机自引射工作过程所用的超声速自引射装置(简称引射器,包括圆柱型和二次喉道型引射器)在相同二次流入口面积时的流场分布,依据流场分析值确定了激波在引射器内的位置,结果表明喷管内的气流达到满流状态,并根据有关参数计算了引射系数.对比引射器真空舱内压力仿真值和试车测量值,两者基本一致.
- 张民庆张忠利周立新张蒙正
- 关键词：液体火箭发动机引射器流场引射系数
- 液氧/煤油富氧预燃室的理论分析和试验研究被引量：7
- 1999年
- 通过数值计算， 分析了富氧预燃室喷注单元的结构设计及其对燃烧的影响， 并使用具有三个喷注单元的缩尺预燃室， 对液氧／煤油的富氧燃烧进行了试验评价。数值计算和试验表明， 燃气温度的均匀性与燃烧室长度有关； 对带缩进长度和二次喷注的喷注单元， 应合理地选择缩进长度及缩进室的混合比； 富氧预燃室能正常可靠地点火和工作， 能满足大范围推力调节的要求。
- 吴宝元张民庆
- 关键词：液氧预燃室燃烧煤油
- 基于树形自适应网格的旋流液膜雾化过程仿真被引量：7
- 2018年
- 为实现旋流液膜雾化过程的数值精确求解,基于Gerris采用的自适应网格技术和VOF方法,建立了一种模拟旋流液膜雾化过程的数值方法,分析了雾化破碎过程及三维雾场特征。研究结果表明:Gerris能够逼真地展示旋流液膜破碎成液丝、液丝进一步破碎成液滴全过程的细节特征,雾化破碎过程图像与实验拍摄的基本吻合;通过统计分析计算的带旋转速度的直射流雾化过程全场液滴粒径空间分布,与文献中实验测量值也吻合较好,分布曲线峰值对应的液滴直径的差值为1.8μm,相对误差为13.8%,表明建立的计算方法具有较高的准确性。另外,通过对旋流液膜破碎过程的精细仿真,对其有了更清楚的认识,液膜雾化过程中存在二次雾化现象,液丝在运动过程中受到气体力和表面张力的作用,开始断裂形成大液滴或液团,随着进一步运动收缩破碎成小液滴,液滴形状渐渐由不规则的柱形变成类球形。带旋转速度的直射流和空心旋流式锥形液膜的液滴空间分布存在不同,前者液滴在锥形区域内都有分布,而后者液滴只分布在锥形液膜两侧的环形区域。
- 杨国华王凯张民庆周立新
- 射流在不可压气流中破碎过程高精度数值仿真被引量：2
- 2018年
- 研究液体射流在不可压气流中破碎过程的难点在于捕捉射流柱表面细节特征。采用基于Gerris开源代码的树形自适应加密算法和VOF方法对射流袋式破碎和剪切破碎的典型算例数值计算,实现了射流柱从变形、弯曲到破碎成液滴的全过程可视化,清晰的捕捉到了射流柱表面形成的表面波,计算得到的射流轨迹、破碎长度和液滴空间分布均与文献中实验结果很好的吻合。直观表明表面波导致射流柱不稳定,射流袋式破碎液滴较大,剪切破碎液滴平均直径约为60μm,基于Gerris的高精度数值算法有助于进一步认识射流破碎机理和高效评估破碎效果。
- 张波涛张友平张民庆
- 关键词：射流
- 相邻离心式喷嘴液膜撞击雾化过程仿真被引量：7
- 2017年
- 基于Gerris软件建立的锥形液膜雾化破碎过程数值仿真方法,对相邻多个离心式喷嘴液膜撞击雾化过程进行了数值仿真,可视化展示了喷雾场三维形态和结构特征,并做了流场分析,讨论了喷嘴之间的相互干扰作用,获得了液滴空间分布,对相邻不同数目的喷嘴雾化效果进行了比较。结果表明:双喷嘴液膜撞击会形成一个类似互击式射流撞击形成的扇形区域,但又与其不同;锥形液膜的撞击效果主要依赖径向速度而不是切向速度,液滴平均粒径与撞击液膜间的旋向几乎无关。多喷嘴液膜撞击会使得液滴空间分布发生大的变化,液膜破碎长度会缩短。多喷嘴液膜撞击后的雾化特性是否改善与单喷嘴原先的雾化特性以及喷嘴间的距离密切相关。对于文中特定的喷嘴结构、喷嘴间距及排列方式,双喷嘴的液滴SMD均比单喷嘴的增大约4.8%~6.1%;四喷嘴的液滴SMD比单喷嘴的增大约7.3%,比双喷嘴的增大约2.4%。
- 王凯李鹏飞杨国华张民庆
- 关键词：离心式喷嘴数值仿真
- 结构参数对环型蒸汽引射器凝结流场的影响
- 2011年
- 建立了湿蒸汽凝结流动的理论模型,并利用经典实验结果对该模型进行了校验,验证了模型的准确性。在此基础上,对不同结构参数下环型引射流场内的水蒸气凝结流动过程进行了数值仿真。结果表明:适当地减小收敛比、面积比α和增大二次喉道的长径比l/d,可以提高总压恢复系数,改善引射器性能。
- 张民庆胡小平刘泽军
- 关键词：湿蒸汽数值模拟
- 某型液体火箭发动机燃烧不稳定性鉴定实验研究被引量：3
- 2011年
- 采用脉冲枪装置,在液体火箭发动机燃烧室中产生燃烧波,对发动机燃烧过程进行人为激励;通过实验参数测量系统,测量激励前后燃烧室的脉动压力和机械振动频率等参数,分析燃烧室脉动压力的振荡衰减率,进行发动机燃烧不稳定性鉴定实验研究。结果表明:该型液体火箭发动机燃烧过程对脉冲扰动是稳定的。
- 张民庆张蒙正毛根旺
- 关键词：液体火箭发动机燃烧不稳定性
- 具有二次喷注孔带缩进长度离心式喷注单元流量特性的试验研究被引量：2
- 1996年
- 利用自行设计的具有二次喷注孔、带缩进长度的双组元离心式试验喷嘴，对该种结构喷注单元的流量系数进行了测量。研究了喷嘴几何特性值和喷嘴结构参数对流量系数的影响，并对基于动量原理的理想流量系数进行了修正，从而使计算值具有更高的精度。
- 吴宝元张民庆葛李虎
- 关键词：火箭推进剂喷嘴离心喷嘴
