题目：小尺度旋流杯的喷雾和点火特性研究

在航空发动机燃烧室中，燃油的雾化质量、浓度分布以及流场结构直接影响到燃烧性能，如贫油熄火、点火、积碳、燃烧效率等。因此，燃烧室头部雾化装置的设计是发动机设计者研究的重点。

 本文针对涡轴发动机回流燃烧室，设计不同的研究方案，通过数值计算和喷雾实验，研究旋流杯的关键结构参数和工况参数对雾化和流场的影响，同时结合热态实验结果，分析喷雾与点火、防积碳特性之间的联系，为小尺度旋流杯相关设计提供参考。

研究结果表明：喷雾与点火特性之间存在紧密的联系，同一结构旋流杯，在不同的点火工况参数下，其流动变量和雾化效果存在差异，从而影响点火过程中核心火团的形成、传播等。不同结构旋流杯，其结构上的差异，导致了流场和喷雾场的不同，同样影响点火过程的进行。其中，套筒平直段长度对雾化有很大影响，而套筒翻边长度则对流场的影响较大；文氏管出口角度对近套筒出口区域的流场影响较大，但是对雾化的影响并不明显；内旋流数在一定范围内变化对流场和喷雾场的影响均不大。

喷雾与防积碳特性之间存在一定的联系，文氏管的关键设计参数（Aes/At，Lt/Dt，Stn）则影响旋流杯内部及下游的流场，液雾浓度分布和SMD分布等。内、外旋流共同影响旋流杯内部的流场和喷雾场，而外旋流却对下游的喷雾特性产生更大的影响。内、外旋流在文氏管的结构参数的影响下，控制着喷雾场中局部富油区域的形成和流场中高温燃气进入文氏管内部位置及在文氏管内部的停留时间，从而对文氏管防积碳特性产生影响。其中，Stn对文氏管防积碳特性的影响最大，其次是Aes/At，Lt/Dt的影响最小。