● 摘要
双组元喷嘴缩进混合段的研究是喷注器动力学研究中的一个难点，由于混合段内流体流动的特殊性，传统的测量方法不能满足研究的需要。本文基于同轴喷嘴缩进混合段流动情况的特点，采用电学方法，应用研制的相含率传感器，初步实现对双组元喷嘴缩进混合段内相含率的测量。 论文采用数值模拟方法分析了内气外液、外气内液同轴喷嘴缩进混合段的流场，根据不同流型的流场特点建立了连续相相含率测量方法；对于内气外液型流动，根据电阻计算公式推导出缩进混合段液膜厚度和液体电阻的函数关系，然后建立起液膜厚度和相含率之间的函数关系；对于外气内液型流动，推导出电导的变化随测量电压变化的函数关系，得到缩进混合段连续相相含率与测量电压的函数关系。 论文采用多孔钛作为电极材料，利用锁相放大原理设计了调理电路。在缩进混合段内气外液流动实验中，首先用自制的标准环状液膜厚度标定装置对传感器进行标定，得到传感器输出电压值与标准液膜厚度的关系，然后利用所研制的传感器对喷嘴缩进段内的相含率进行初步测量，测量结果表明传感器测量准确。在缩进混合段外气内液流动实验中，用研制的传感器进行初步的测量，得到一些有价值的结论。总之，研制的传感器成功实现双组元喷嘴缩进混合段内相含率的测量，对气液同轴喷嘴动力学的实验研究具有重要意义。