高压甲烷气体碰壁射流扩散与卷吸特性的试验 (1).pdf

第 30卷 (2012)第 5期 内 燃 机 学 报 TransactionsofCSICE Vbl_30(2012)No．5 文章编号：1000．0909(2012)05—0423—06 30—067 同压 甲烷气体碰壁射流扩散与卷吸特性的试验 王长园，刘福水，吴文锋 (Jr京理T大学 机械 与车辆学院，北京 100081) 摘要：在定容装置上利用高速摄影纹影法开展了不同冲击高度和冲击角度下的甲烷高压碰壁射流扩散和 卷吸特性试验．通过纹影照片得到了不同冲击高度和冲击角度下的射流贯穿距离随时间变化的规律 ，计 算得到了射流卷吸空气质量随时间变化的规律．结果表明：碰壁射流发展分两个阶段，碰壁之前贯穿距 离和卷吸空气质量与自由射流基本相同；碰壁之后 ，由于壁面阻力的作用 ，其贯穿距离和卷吸空气质量 的增加速率低于自由射流．随着冲击高度的增加 ，碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量增大；随着冲击角 度的减小，碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量增大．最后对 Poreh碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量经 验公式进行修改，使其适用于一般碰壁射流贯穿距离和卷吸空气质量的特性计算． 关键词：甲烷高压碰壁射流；纹影试验法；贯穿度模型；卷吸空气质量 中图分类号：TK432 文献标志码 ：A ExperimentalStudyoftheImpingingJetDiffusionand EntrainmentforHigh-PressureInjectedMethane WANG Chang—yuan，LIU Fui—shui，W U W en—feng (SchoolofMachineandVehicle，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China) Abstract：Anexperimentalstudyoftheimpingingjetdiffusionandentrainmentcharacteristicsforhigh— pressureinjectedmethanewasmadeinaconstantvolumevesselusinghighspeedphotographmethod．The impi’ngni’gjetpenetrationundervariousimpingingheightweremeasuredbytheschlierenphotograph，and theentrainmentairmassofthejetswerecalculated．Resultsshowthattheimpingingjetdevelopmentproc- esscanbedividedintotWOparts．Thepenetrationandentrainmentairmassofimpingingjetissimilarwith freejetbeforereachingthewal1．Whenreachingthewall，theincreasingspeedofthepenetrationanden— trainmentairmassoftheimpingingjetarelowerthanthoseofrfeejetduetowallrfiction．Penetrationand entrainmentairmassincreasewiththeincreaseofimpingingheightandthedecreaseofimpingingangle． Finally，theProehempiricalmodelofpenetrationandent