小型航空发动机蒸发管雾化特性试验研究

摘要

为了研究蒸发管几何参数对蒸发管雾化特性的影响，设计了不同蒸发管构型，并搭建了蒸发管雾化特性测试试验平台。开展了蒸发管雾化特性试验，采用相位多普勒粒子分析仪测量了蒸发管出口燃油雾化特性参数。分别在常温常压以及管壁加温的条件下开展试验，以模拟发动机的起动和运行状态，获得了蒸发管雾化特性随几何参数变化的规律。研究结果表明：在常温常压和管壁加温状态下，增大蒸发管出口直径和出口小孔角度均有利于燃油的雾化；随着蒸发管出口直径的增大，燃油液滴的雾化破碎效果得到优化，分布也更加均匀，且燃油分布边界也随之扩大，当蒸发管出口直径增加2 mm时，出口轴向距离15 mm处测量截面上的液滴在常温常压和壁面加温状态下液滴粒径的平均值(■₃₂)分别减小12.85μm、10.54μm,液滴粒径的标准差分别下降58.32%、30.24%;蒸发管出口开设小孔显著改善了油雾分布边缘处雾化特性，随着小孔角度增大，油雾边界扩大，并且在边界附近的液滴粒径减小，数密度增大，当蒸发管出口带有25°的小孔时，出口轴向距离5 mm处测量截面上的液滴在常温常压和壁面加温状态下■₃₂分别减小19.70μm、11.03μm,液滴粒径的标准差分别下降49.65%、46.36%。

关键词

小型航空发动机 / 蒸发管 / 雾化特性 / 几何构型 / 油雾分布边界