[发明专利]一种离心喷嘴固有声学频率的计算方法在审
| 申请号： | 202111530446.1 | 申请日： | 2021-12-14 |
| 公开（公告）号： | CN114329823A | 公开（公告）日： | 2022-04-12 |
| 发明（设计）人： | 乔兴伟;孙纪国;刘倩;潘亮;潘刚;张亚;田原;许晓勇 | 申请（专利权）人： | 北京航天动力研究所 |
| 主分类号： | G06F30/17 | 分类号： | G06F30/17;G06F30/20;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14 |
| 代理公司： | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人： | 高志瑞 |
| 地址： | 100076 北京市丰台区南*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 离心 喷嘴 固有 声学 频率 计算方法 | ||
1.一种离心喷嘴固有声学频率的计算方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)根据燃烧室的直径和相邻离心喷嘴的预设的间距得到离心喷嘴的数量，根据预设总流量和离心喷嘴的数量得到单个离心喷嘴的流量；
根据喷注器中预设的氧化剂和燃料的质量流量比和预设燃烧室压力得到气涡中气体的组分和温度；
(2)根据单个离心喷嘴的流量得到锥形液膜厚度，根据锥形液膜厚度得到破碎前锥形液膜长度Lb和液膜半锥角余弦值cosα，根据破碎前锥形液膜长度Lb和液膜半锥角余弦值cosα得到破碎前锥形液膜轴向长度Δl；
(3)根据气涡中气体的组分、温度和预设燃烧室压力得到气体声速c；
(4)根据破碎前锥形液膜轴向长度Δl、气体声速和预设的离心喷嘴的轴向长度得到离心喷嘴固有声学频率。
2.根据权利要求1所述的离心喷嘴固有声学频率的计算方法，其特征在于：在步骤(1)中，预设的间距为3-18mm。
3.根据权利要求1所述的离心喷嘴固有声学频率的计算方法，其特征在于：在步骤(1)中，气体的组分包括水蒸气、氢气和氧气。
4.根据权利要求1所述的离心喷嘴固有声学频率的计算方法，其特征在于：在步骤(1)中，温度为700-800K。
5.根据权利要求1所述的离心喷嘴固有声学频率的计算方法，其特征在于：在步骤(2)中，锥形液膜厚度通过如下公式得到：
其中，δ为锥形液膜厚度；d0为离心喷嘴出口直径；l为离心喷嘴轴向长度；为液体质量流量；μl为液体粘度；ρl为液体密度，ΔP为离心喷嘴压降。
6.根据权利要求1所述的离心喷嘴固有声学频率的计算方法，其特征在于：在步骤(2)中，破碎前锥形液膜长度Lb通过如下公式得到：
其中，ρl为液体密度，ρg为气体密度，σ液体为表面张力系数，δ为锥形液膜厚度，σ为液体表面张力系数，cosα为液膜半锥角余弦值；Ul为液膜速度。
7.根据权利要求1所述的离心喷嘴固有声学频率的计算方法，其特征在于：在步骤(2)中，液膜半锥角余弦值cosα通过如下公式得到：
其中，δ为锥形液膜厚度；d0为离心喷嘴出口直径。
8.根据权利要求1所述的离心喷嘴固有声学频率的计算方法，其特征在于：在步骤(2)中，破碎前锥形液膜轴向长度Δl通过如下公式得到：
Δl＝Lbcosα。
9.根据权利要求1所述的离心喷嘴固有声学频率的计算方法，其特征在于：在步骤(4)中，离心喷嘴固有声学频率通过如下公式得到：
其中，f为离心喷嘴固有声学频率；l为离心喷嘴轴向长度；Δl为破碎前锥形液膜轴向长度；c为气涡中气体声速；n为固有声学频率阶次，n取自然数。
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