coupled lagrangian impingement spray model for doublet impinging injectors under liquid rocket engine operating conditions

نموذج رذاذ اصطدامي لاغرانجي مقترن لحواقن الاصطدام الثنائية في ظل ظروف تشغيل محركات الصواريخ السائلة

Clicks: 124
ID: 218607
2017
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #82 of 90 articles by views in Cancer epidemiology

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
To predict the effect of the liquid rocket engine combustion chamber conditions on the impingement spray, the conventional uncoupled spray model for impinging injectors is extended by considering the coupling of the jet impingement process and the ambient gas field. The new coupled model consists of the plain-orifice sub-model, the jet-jet impingement sub-model and the droplet collision sub-model. The parameters of the child droplet are determined with the jet-jet impingement sub-model using correlations about the liquid jet parameters and the chamber conditions. The overall model is benchmarked under various impingement angles, jet momentum and off-center ratios. Agreement with the published experimental data validates the ability of the model to predict the key spray characteristics, such as the mass flux and mixture ratio distributions in quiescent air. Besides, impinging sprays under changing ambient pressure and non-uniform gas flow are investigated to explore the effect of liquid rocket engine chamber conditions. First, a transient impingement spray during engine start-up phase is simulated with prescribed pressure profile. The minimum average droplet diameter is achieved when the orifices work in cavitation state, and is about 30% smaller than the steady single phase state. Second, the effect of non-uniform gas flow produces off-center impingement and the rotated spray fan by 38°. The proposed model suggests more reasonable impingement spray characteristics than the uncoupled one and can be used as the first step in the complex simulation of coupling impingement spray and combustion in liquid rocket engines.
للتنبؤ بتأثير ظروف غرفة الاحتراق في محرك الصاروخ ذي الوقود السائل على الرذاذ التصادمي، جرى تطوير نموذج الرذاذ التقليدي غير المقترن الخاص بالحواقن التصادمية من خلال مراعاة الاقتران بين عملية تصادم النفاثات ومجال الغاز المحيط. يتألف النموذج المقترن الجديد من النموذج الفرعي للفتحة البسيطة، والنموذج الفرعي لتصادم النفاثات (نفاث-نفاث)، والنموذج الفرعي لتصادم القطيرات. وتُحدد معلمات القطيرات الوليدة بواسطة النموذج الفرعي لتصادم النفاثات بالاعتماد على علاقات ارتباطية تربط بين معلمات النفاث السائل وظروف الغرفة. تم تقييم النموذج الكلي مرجعيًا في ظل زوايا تصادم مختلفة، وقيم متباينة لزخم النفاث، ونسب انحراف عن المركز. ويؤكد التوافق مع البيانات التجريبية المنشورة قدرة النموذج على التنبؤ بخصائص الرذاذ الأساسية، مثل توزيعات التدفق الكتلي ونسبة الخلط في الهواء الساكن. علاوة على ذلك، دُرِس الرذاذ التصادمي في ظل ضغط محيط متغير وتدفق غازي غير منتظم لاستكشاف تأثير ظروف غرفة محرك الصاروخ السائل. أولاً، تمت محاكاة الرذاذ التصادمي العابر خلال مرحلة بدء تشغيل المحرك باستخدام منحنى ضغط محدد مسبقاً؛ حيث سُجِّل الحد الأدنى لمتوسط قطر القطيرة عندما تعمل الفتحات في حالة التكهف، وكان أصغر بنحو 30% مقارنة بحالة الطور الأحادي المستقرة. ثانياً، أدى تأثير التدفق الغازي غير المنتظم إلى إحداث تصادم منحرف عن المركز ودوران مروحة الرذاذ بمقدار 38 درجة. يقدّم النموذج المقترح خصائص أكثر دقة ومنطقية للرذاذ التصادمي مقارنة بالنموذج غير المقترن، ويمكن استخدامه كخطوة أولى في المحاكاة المعقدة للاقتران بين الرذاذ التصادمي والاحتراق في محركات الصواريخ ذات الوقود السائل.
Reference Key
wei2017chinesecoupled Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Qiang Wei, Guozhu Liang
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal Cancer epidemiology
Year 2017
DOI
10.1016/j.cja.2017.06.011
URL
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1000936117301504
Keywords
astronautics aeronautics

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.