会议专题

超声速气流中简化液滴汽化过程的气动力与气动热基础问题探索

为研究超声速气流中简化液滴汽化过程的气动力与气动热基础问题,本文概述了两相流计算中已有的颗粒阻力系数模型与传热模型,并对简化液滴绕流开展数值计算。在来流2.5Ma的条件下,得到的简化液滴阻力与使用 Charles B. Henderson阻力系数关系式得到的结果最为接近,而得到的简化液滴-气流之间的传热速率则与已有模型得到的结果存在很大偏差。进一步,采用Charles B. Henderson阻力系数关系式与已有的传热模型,对不同直径简化液滴的运动与汽化开展工程计算。在来流2.7Ma的二维平板超声速流场中选取一个截面,作为气相流场,结果显示,(1)简化液滴与主气流存在相对超声速作用,当简化液滴直径dk≤0.12mm时,作用区域约为0.15~0.4米,当dk>0.12mm时,作用区域明显增大;(2)简化液滴的穿透尺度不超过0.012 米/米(深度/长度),时间尺度约为0.35~3毫秒;(3)简化液滴完成汽化的空间尺度约为0.2米(dk=0.03mm)、0.7米(dk=0.05mm),而当dk>0.075mm时,简化液滴完成汽化的空间尺度则大于2米。

超声速气流 简化液滴 蒸发汽化 气动力 气动热 两相流计算

尚庆 沈清 庄逢甘

中国航天空气动力技术研究院,北京 100074 中国航天科技集团公司,北京 100037

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中国力学学会2009学术大会

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2009-08-24(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)