非對稱同軸噴注霧化特性分析

Translated title of the thesis: The Study of the Breakup and Atomization of Liquid Jet from Asymmetric Coaxial Injectors
  • 唐 紹瑞

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

同軸噴注為液態火箭之噴注器設計之重要型態之一,其作用為使液體氧化劑與氣體燃料進行霧化混合並燃燒。傳統噴注盤將同軸噴注單元均勻放射性環狀排列,而本研究為了簡化其設計,將所有氣體流道整合成一個環狀結構,而為了分析其霧化特性,本研究設計多組非對稱式同軸噴注器以模擬其環狀結構。本研究所使用的噴注器氣體流道形狀為矩形,並改變矩形外管之長寬比;氣體流道內含單管及三管狀液體噴注器,設計固定液體與氣體的出口面積比,並改變三內管間距離。 本研究應用三種實驗方法觀察霧化現象;使用高速攝影系統拍攝液柱碎裂分解過程及變化,使用平面雷射激發螢光(Planar Laser Induced Fluorescence PLIF)觀測噴霧二維質量機率分布並計算霧化角、面積分布與非均勻度,以及使用粒徑分析儀觀測粒徑分布變化,並計算核心粒徑。 實驗結果顯示長寬比為1之單管噴注器霧化效果最差;傳統同軸噴注器的霧化效果比所有非對稱矩形單管噴注器要好,但是矩形三管噴霧間的交互作用會使其霧化效果提升,且噴霧間距離越近交互作用越大,使其霧化效果越好,甚至較傳統同軸噴注為佳。
Date of Award2015 Aug 24
Original languageChinese
SupervisorHsiao-Feng Yuan (Supervisor)

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