兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (10): 2906-2919.doi: 10.12382/bgxb.2022.0582
收稿日期:
2022-06-30
上线日期:
2023-10-30
通讯作者:
基金资助:
REN Guanlong1,2, SUN Haijun1,2,*(), XU Yihua1,2
Received:
2022-06-30
Online:
2023-10-30
摘要:
针对粉末发动机中活塞式燃料供给系统,设计一种内置进气通道式供粉装置。基于欧拉-欧拉双流体模型,在气体-粉末-运动壁面多个物理耦合作用下,开展进气流量对粉末流化和输送特性的数值仿真研究。研究结果表明:气固分界面主要在进气口上部波动;随进气流量的增加,气相作用范围和粉末层(粉末体积分数εp=0.1)面积增大,不同进气流量下的拟颗粒温度峰值主要存在两相喉道附近,锥形收敛段头部位置和两相喉道处的气固两相速度随进气流量增大而增大,粉末面平均体积分数随进气流量增大而降低;当流量比为0.10%时,出口处的粉末在输送后期会发生突喷现象,且粉末储箱内压力出现明显的跃升和骤降,当流量比为0.33%时,出口粉末流量波动和粉末储箱内压力波动相对稳定,当流量比为0.56%~1.25%时,出口粉末流量和粉末储箱内压力分别表现出相似的波动规律,但波动幅度较大。研究结果为发展高效的粉末输送装置提供了理论参考。
中图分类号:
任冠龙, 孙海俊, 徐义华. 活塞式供粉装置中进气流量对粉末流化输送特性的影响[J]. 兵工学报, 2023, 44(10): 2906-2919.
REN Guanlong, SUN Haijun, XU Yihua. Effects of Intake Flow Rate on Powder Fluidization and Conveying in a Piston-Type Powder Feeding Device[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(10): 2906-2919.
工况 | 活塞速度/ (mm·s-1) | / (kg·s-1) | mi/ (kg·s-1) | MFRR/% |
---|---|---|---|---|
1 | 70 | 0.296 | 0.0003 | 0.10 |
2 | 70 | 0.296 | 0.0010 | 0.33 |
3 | 70 | 0.296 | 0.0017 | 0.56 |
4 | 70 | 0.296 | 0.0024 | 0.79 |
5 | 70 | 0.296 | 0.0031 | 1.02 |
6 | 70 | 0.296 | 0.0038 | 1.25 |
表1 计算工况
Table 1 Simulation cases
工况 | 活塞速度/ (mm·s-1) | / (kg·s-1) | mi/ (kg·s-1) | MFRR/% |
---|---|---|---|---|
1 | 70 | 0.296 | 0.0003 | 0.10 |
2 | 70 | 0.296 | 0.0010 | 0.33 |
3 | 70 | 0.296 | 0.0017 | 0.56 |
4 | 70 | 0.296 | 0.0024 | 0.79 |
5 | 70 | 0.296 | 0.0031 | 1.02 |
6 | 70 | 0.296 | 0.0038 | 1.25 |
参数 | 数值 |
---|---|
ds/mm | 0.02 |
ε | 0.55 |
εmax | 0.63 |
g/(m·s-2) | 9.81 |
μg/(10-5Pa·s) | 1.72 |
ρs/(kg·m-3) | 2719 |
虚拟质量系数 | 0.5 |
e | 0.9 |
粉末储箱内压强环境/Pa | 101325 |
表2 计算条件参数
Table 2 Simulation parameters
参数 | 数值 |
---|---|
ds/mm | 0.02 |
ε | 0.55 |
εmax | 0.63 |
g/(m·s-2) | 9.81 |
μg/(10-5Pa·s) | 1.72 |
ρs/(kg·m-3) | 2719 |
虚拟质量系数 | 0.5 |
e | 0.9 |
粉末储箱内压强环境/Pa | 101325 |
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