Efecto de la Relación de Momento Local en la Distribución de Rocío a Favor del Viento de un Elemento Inyector de Pintle de Gas-Líquido
Autores: Jin, Xuan; Yang, Yang; Cao, Xiaomei; Wu, Jinshui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Efecto de la Relación de Momento Local en la Distribución de Rocío a Favor del Viento de un Elemento Inyector de Pintle de Gas-Líquido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Inyector de pintle de área variable
Características de rociado
Motores de cohetes líquidos
Inyector de pintle gas-líquido
Orificios radiales
Experimentos de rociado
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El inyector de pintle de área variable tiene una geometría y características de pulverización únicas en comparación con los inyectores coaxiales tradicionales, y es ventajoso para reducir el peso y el estrangulamiento profundo de los motores de cohetes líquidos. Para obtener una predicción precisa de la distribución de pulverización a barlovento de un inyector de pintle gas-líquido con orificios radiales discretos, se diseñó un elemento de inyector de pintle utilizando aire y agua como simulantes para experimentos de pulverización en un entorno atmosférico. Se ajustaron tanto la caída de presión de inyección de película de aire como el diámetro del orificio de inyección de chorro de agua para un amplio rango de variación de 0.19 a 2.85 para la relación de momento local. Se adoptó la imagen de contraluz para capturar el patrón de pulverización congelado desde un lado, y se definió un nuevo parámetro adimensional, es decir, la fracción de pulverización, para analizar cuantitativamente la banda de límite a barlovento promediada en el tiempo. Se resumió el modelo de banda de límite a barlovento de pulverización adimensional para un chorro de orificio circular y la fórmula derivada correspondiente del ángulo medio de pulverización a través de un estudio de parámetros. Los resultados predichos de los modelos empíricos coincidieron bien con los resultados experimentales. Se encontró que cuando la relación de momento local era aproximadamente 1, el rango de distribución de pulverización se superponía básicamente con el alcance de cobertura de la película de gas con neblina líquida uniforme.
Descripción
El inyector de pintle de área variable tiene una geometría y características de pulverización únicas en comparación con los inyectores coaxiales tradicionales, y es ventajoso para reducir el peso y el estrangulamiento profundo de los motores de cohetes líquidos. Para obtener una predicción precisa de la distribución de pulverización a barlovento de un inyector de pintle gas-líquido con orificios radiales discretos, se diseñó un elemento de inyector de pintle utilizando aire y agua como simulantes para experimentos de pulverización en un entorno atmosférico. Se ajustaron tanto la caída de presión de inyección de película de aire como el diámetro del orificio de inyección de chorro de agua para un amplio rango de variación de 0.19 a 2.85 para la relación de momento local. Se adoptó la imagen de contraluz para capturar el patrón de pulverización congelado desde un lado, y se definió un nuevo parámetro adimensional, es decir, la fracción de pulverización, para analizar cuantitativamente la banda de límite a barlovento promediada en el tiempo. Se resumió el modelo de banda de límite a barlovento de pulverización adimensional para un chorro de orificio circular y la fórmula derivada correspondiente del ángulo medio de pulverización a través de un estudio de parámetros. Los resultados predichos de los modelos empíricos coincidieron bien con los resultados experimentales. Se encontró que cuando la relación de momento local era aproximadamente 1, el rango de distribución de pulverización se superponía básicamente con el alcance de cobertura de la película de gas con neblina líquida uniforme.