Abstract
The paper describes a procedure of numerical simulation of operating fluid (water) discharge into the air environment through the hydraulic paths of a mixer composed of two low-flow coaxial swirl injectors. The method is based on a two-velocity model of a two-phase liquid flow and determining the interface interaction resistance coefficient versus the Reynolds number in the course of solution. The Reynolds number is calculated from the relative velocity of the liquid components forming the two-phase flow. The paper investigates variations in the mixer spray pattern versus two characteristic dimensions reckoned among the key parameters to calculate the coefficient of interface interaction resistance. Algorithms of calculating the coefficient of interface interaction resistance are proposed. The results of modeling liquid mixing and film flow breakdown within and beyond the mixer hydraulic paths for different values of the characteristic dimensions are presented. It is shown that we can achieve the conformity of the calculation results obtained by using the proposed method with the cold flow data by selecting the values of characteristic dimensions with reference to which interface interaction resistance coefficients are determined. Further works are projected.
Highlights
При проектировании смесителей жидкостных ракетных двигателей малой тяги (ЖРДМТ) тягой 55 Н и менее, работающих на самовоспламеняющихся компонентах топлива АТ-НДМГ, ставятся повышенные требования к организации процесса перемешивания компонентов топлива за время жидкофазной индукции [1; 2]
The method is based on a two-velocity model of a two-phase liquid flow and determining the interface interaction resistance coefficient versus the Reynolds number in the course of solution
The paper investigates variations in the mixer spray pattern versus two characteristic dimensions reckoned among the key parameters to calculate the coefficient of interface interaction resistance
Summary
Методика расчёта параметров смесителя построена на решении турбулентных уравнений Навье-Стокса, описывающих течение двухфазной несжимаемой жидкости с границей раздела между фазами. Коэффициент сопротивления среды CD в формуле (13) является функцией многих параметров, в число которых входят число Рейнольдса, рассчитанное по относительной скорости фаз потока; число Маха; объёмная концентрация частиц жидкости в газообразной фазе; число Кнудсена и т.д. В настоящей работе использована стандартная зависимость CD от числа Рейнольдса вида [6]: СDi. где Rei – число Рейнольдса, рассчитанное по относительной скорости фаз потока в расчётной области, i 1 или 2. Где V – относительная скорость воды, поступающей в расчётную область через внутреннюю форсунку, и воды, поступающей в расчётную область через внешнюю форсунку; dn – характерный размер течения в паре «вода-вода»; воды – кинематическая вязкость воды. 3. Алгоритм расчёта коэффициента сопротивления СD2 : V X ,Y ,Z – проекции относительной скорости воды на координатные оси X, Y, Z;.
Sign-in/Register to view highlights & summary Sign-in/Register to access full text options 
Free) 
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
