液氧文氏管汽蚀特性计算流体力学研究
张小斌;曹潇丽;邱利民;甘智华;张学军
浙江大学制冷与低温研究所
CFD study on cavitation of liquid oxygen in Venturi
ZHANG Xiaobin;CAO Xiaoli;QIU Limin;GAN Zhihua;ZHANG Xuejun
摘要:
文氏管用于精确控制液氢/液氧推进液体火箭发动机的燃料流量。考虑汽蚀过程热效应并假设气相与液相间热平衡,利用计算流体力学方法对液氧文氏管的汽蚀特性进行分析。首先给出了基于多相均匀流模型的雷诺平均Navier-Stoker方程组(RANS)及完全汽蚀模型的数值模型。然后通过对液氮水翼汽蚀过程的计算,得到压力、温度等分布并与美国NASA实验数据做对比,验证了数值模型的准确性。最后详细分析了液氧文氏管的汽蚀特性,给出了文氏管壁面压力、温度及汽蚀强度的分布,考察了进出口压比对汽蚀特性的影响,分析了低温流体维持汽蚀过程的机理。本文计算结果可用于指导液氧汽蚀文氏管的设计。