题目：高空台吞水试验喷系统数值仿真研究

 

航空发动机高空模拟试验是发动机试验的重要组成部分，是发动机研制过程中的关键项目。通过将发动机置于高空试验舱内，使其处于飞行中所承受的压力和温度条件下进行试验，测取发动机稳态和瞬态性能参数，以此评定发动机在实际飞行条件下的功能。吞水试验是测试飞机在雨天飞行时发动机性能的基本手段，为模拟发动机的飞行性能提供更加准确可靠的试验数据。吞水试验喷水系统是构造水滴及水雾的状态的核心部分，在保证液态水含量的同时还要满足液滴粒径和分布均匀度的要求。

本文通过 FLUENT 软件对多组直射式喷嘴在高空台试验段的流场进行数值仿真模拟，得到了各种因素对喷雾粒径的影响。发动机慢车状态，水滴呈聚合趋势；发动机最大状态，水滴呈破碎趋势，且气液比较高时，喷孔直径及水压对雾化影响较小，雾化粒径主要取决于二次雾化。

提出两种满足发动机进口截面的液态水含量分布的喷水系统设计方案。对系统进行三维数值仿真分析中考虑喷水系统结构外型对流场和粒径的影响。

分别设计静止空气和轴向背风条件下的喷雾特性试验系统方案，制定试验流程，同时提出试验模拟方案和测量手段，为我国高空台发动机吞水系统平台搭建作出基础探究，对喷水系统的进一步改进有着重要的指导意义。