[发明专利]一种使用“缩进角”的概念设计气液同轴喷注器的方法

摘要

一种设计液体火箭发动机气液同轴喷注器的方法，它使用“缩进角”代替“缩进距离”，将缩进混合室分为三种不同流动模型，比较氧化剂中心液体喷嘴的雾化液膜展开角和缩进角的大小，使缩进角等于或略小于液膜展开角，这样可以确定氧化剂中心液体喷嘴的缩进距离，其设计步骤是：(1)按照离心喷嘴设计过程确定离心喷嘴各部分几何尺寸；(2)计算具有一定喷口长度的离心喷嘴当量几何特性系数A_T和当量流量系数μ心液体的液膜展开角θ；(4)按照气体喷嘴计算方法计算气喷嘴喷口面积直径大小，根据离心喷口外径确定气体喷嘴内径；(5)根据φ＝(0.7～1.0)θ确定缩进角φ，根据H＝(d_g－d_c)/2tg(φ/2)即可计算得出具有最佳的雾化效果的缩进距离H_MINSMD，完成设计过程。

主权项

1、一种设计液体火箭发动机气液同轴喷注器的方法，其特征在于：当设计要求为：喷注器采用气液同轴式，中心液体喷嘴采用离心式，给定液体流量和喷雾角，气体喷嘴采用直流式，给定流量以及给定气体和液体的全部物理性质，喷注器的整体长度和管壁厚已选定的情况下，其设计步骤如下：(1)按照离心喷嘴设计过程确定离心喷嘴各部分几何尺寸；(2)计算具有一定喷口长度的离心喷嘴当量几何特性系数AT和当量流量系数μT；(3)根据经验公式即$\mathrm{tg}\frac{\theta }{2}=0.856·e^{0.006·\frac{\mathrm{\Delta P}}{P_0}}\frac{2{\mu }_T{A}_T}{\sqrt{{(1+S)}^2-4{\mu }_T^2{A}_T^2}},$ 计算出中心液体的液膜展开角θ；(4)按照气体喷嘴计算方法计算气喷嘴喷口面积直径大小，根据离心喷口外径确定气体喷嘴内径；(5)根据＝(0.7～1.0)θ确定缩进角，根据H＝(dg-dc)/2tg(/2)即可计算得出具有最佳的雾化效果的缩进距离HMINSMD，完成设计过程。