基于喷雾冷却的发动机排气系统减阻

摘要

采用电加热喷雾冷却减阻试验台，系统研究了喷雾流量、喷雾倾角、气流温度、气流速度影响发动机排气系统减阻性能的规律；采用基于离散相模型（DPM）的数值模拟，阐释了喷雾冷却大幅降低排气阻力的原因。研究结果表明：喷雾流量为12～24 mL/s时，减阻率随喷雾流量的增加而增大；喷雾倾角由45°增加至90°时，减阻率先保持不变后减小，45°和60°喷雾倾角时的减阻效果均为最佳；气流温度为200～300℃时，随着气流温度的升高，减阻率呈增大趋势；气流速度由20 m/s增大至30 m/s时，减阻率逐渐下降。排气系统喷雾后阻力大幅度减小的原因是喷雾后气流速度降低，湍流强度降低，局部阻力和摩擦阻力显著减小。

关键词

流体力学 / 排气系统 / 喷雾冷却 / 减阻