燃氣發生器噴注面燒蝕問題數值仿真研究

摘要：某氫氧發動機燃氣發生器在試車過程中多次出現噴注面燒蝕現象,為研究造成噴注面燒蝕的原因,分別對不同噴霧角狀態、噴霧角不均勻狀態以及噴霧液膜缺失狀態下的燃氣發生器燃燒內流場進行了數值仿真。其中,湍流模型采用標準k-ε模型,液滴蒸發過程采用離散相模型,化學反應過程采用有限速率/渦耗散模型。仿真結果表明,不同噴霧角或噴霧角局部偏小狀態下液氧均可對噴注面形成低溫保護膜,不會導致噴注面燒蝕;而噴霧角局部偏大或噴霧液膜部分缺失時,會在液膜不均勻區或缺失區域出現高溫區,從而導致噴注面燒蝕;通過噴霧試驗驗證了數值仿真結果,對燃氣發生器噴注器的改進工作具有非常重要的指導意義。