Abstract
The paper presents the results of studying the flow characteristics of liquid fuel in pressure jet atomizers of small-sized gas turbine engines with nozzle diameters of 0.4-0.6 mm for various operating and design parameters. The study was carried out using experimental measurements, semi-empirical correlations and CFD (computational fluid dynamics) methods. The Euler approach, the volume- of- fluid (VOF) method, was used to model multiphase flows in CFD simulations. Good agreement was obtained between experimental and predicted data on the fuel coefficient and the primary spray cone angle at the nozzle outlet. Besides, the assessment of the applicability of semi-empirical techniques for the nozzle configurations under consideration is given. In the future, the flow characteristics in question (the nozzle flow rate, the fuel film thickness, and the primary spray cone angle) can be used to determine the mean diameter of the droplets (SMD) required to fully determine the boundary conditions of fuel injection when modeling combustion processes in combustion chambers of small-sized gas turbine engines.
Highlights
Приведены результаты исследования характеристик течения жидкого топлива в центробежных форсунках малоразмерных газотурбинных двигателей (ГТД) с диаметрами сопла 0,4–0,6 мм при различных режимных и конструктивных параметрах
The paper presents the results of studying the flow characteristics of liquid fuel in pressure jet atomizers of small-sized gas turbine engines with nozzle diameters of 0.4-0.6 mm for various operating and design parameters
The study was carried out using experimental measurements, semi-empirical correlations and CFD methods
Summary
Объектами исследования являются центробежные форсунки, спроектированные и изготовленные в Самарском университете – форсунка No1 (рис. 2), и форсунки «улиточного» типа – форсунка No2 (рис. 3), подробно описанные в работе [7]. Объектами исследования являются центробежные форсунки, спроектированные и изготовленные в Самарском университете – форсунка No1 Форсунка No1 состоит из корпуса, пружины 1, шнека 2 с тремя тангенциальными каналами, направленными под углом 65 к оси форсунки и сопла 3. Через каналы шнека жидкость попадает в камеру закручивания с входным диаметром dк.з. Из камеры закручивания жидкость попадает в сопло форсунки. В работе рассмотрено два варианта сопла форсунки с диаметрами, равными dс 0, 4 мм и dс 0,5 мм, которые характерны для форсунок, используемых в малоразмерных газотурбинных авиационных двигателях. Форсунка No2 состоит из корпуса, камеры закручивания, трёх входных каналов, направленных под прямым углом к оси форсунки и сопла. В данной работе использованы сопла с dс 0, 4 мм, для которого отношение lс dс изменялось от 0,25 до 2,5 и с dс 0, 6 мм, для которого отношение lс dс изменялось от 5 до 8,33.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call
