dN 3、液滴数量的微分分布 N0d (di )
4、液滴重量的微分分布
dw
dV
（
）
w0d (di ) V0d (di )
油珠群几种典型分布
Rosin-Rammler:
均匀指数
R
M
1
exp
di
n
M0
d
di d R＝63.2%
R
M
1
exp
0.693
di
n
M0
d
di d R＝50% d MMD
3、按油珠体积求出的平均直径 d3
d3 3
di3 N0
4、质量中间直径（MMD）作为平均直径
大于或小于这个直径的油珠的质量各占50%
5、索太尔（sauter）平均直径（SMD）ds
VS V
ss s
ds
di3 di2
三、液珠尺寸的分布
1、数量积分分布 N / N0
2、重量积分分布 W /W0
示
r02 ra2 r02
1
ra2 r02
ra r0 1
据连续方程
ux
nrin2
r02
uin
取进口与燃油和空气核的交界面列如下方程：
柏努利方程：
1 2
f u2a
1 2
f ux2
H0
p
H
动量矩守恒：
u a
uin
Rs ra
连续方程：
uin
ux r02
nrin2
u a
ux
Rs r0 nrin2
dR d(di )
nd
n1 i
dn
exp
di d
n
P ( psi )
Nukiyama-Tanasawa:
dN
d(di )
ad
2 i
exp
bd
n i
正态分布：
dR exp 2 y 2
dy
y ln(di / SMD) 为常数
§3-1 喷嘴
一、直射式喷嘴
1、结构
2、特点：简单、分布灵活，但雾化不理想 3、流量公式
摩擦损失
um
3、目前测量粒径的方法
（1）接触式 印痕法、石蜡法等
（2）非接触式 激光散射技术 马尔纹粒度仪 脉冲激光全息技术
1
ux A
1
A称为离心喷嘴的几何 特性参数，表示离心 喷嘴几何相似的准则
ux
1
A2 2 1
2H / f 2H / f
1
为轴向速度系数
流量和流量系数
m f ux r02 f r02 2H f r02 2H f
1/
A2
1
1
2
为流量系数
1/
A2 1
1 2
最大流量原理
a const 存在空心涡
a
1
2
1
A2
1
2g p f
f
轴向速度系数
•
m f f aFc Fc 2g f p f Fc 2g f p f
称为流量系数
1
A2 1
1 2
最大流量原理
确定ε:
d 0 d
max
A 1 3
2
2
2
•
进一步可确定 m f
喷雾锥角公式：
r↑，ωu↓，β↓
ava2d0 We f 韦伯准则数
8＜We＜10.7：液珠只发生变形而不破碎， 10.7＜We＜14：液珠开始破碎 We≥14：全部液珠破碎成细小的雾珠， We ，平均直径愈小
二、液珠的平均直径
1、按油珠直径求出的平均直径 d1
d1
di N0
2、按油珠表面积求出的平均直径 d 2
d2
d i 2 N0
双油路双喷口喷嘴
1
2
3
1 2
3 4
4
4、离心式回油喷嘴
集中大孔内回油
分散小孔内回油
外回油
§3-1 喷油嘴
5、气动喷嘴
油
1 4
2
3
1 射流式 2 预膜式 3 复合式 4 双旋流器式
§3-1 喷油嘴
6、蒸发管式喷嘴 特点
§3-1 喷油嘴
7、Y型气动喷嘴
§3-1 喷油嘴
8、甩油盘式喷嘴
§3-1 喷油嘴
uin mf n f rin2
不计粘性时，流体的动量矩守恒，故有
m f uin Rs m f u r 或 uin Rs u r
轴向速度
由于空气核的存在，燃油在喷嘴出口处的实际流 通面积为一圆环形，其值为
F (r02 ra2 )
取轴向长度为1的环形微元 体，其质量为 dm 2rdr f
9、超声波喷嘴
§3-2 燃油雾化机理-影响雾化的因素
1 燃油及空气参数
a 供油压力和液体射流与空气的相对速度 b 空气压力 c 表面张力和粘性
2 离心喷嘴参数
表现在几何特征参数：
A
Rs rc nrin2
R
uin Rs
U ux mf
A
rin
uin
uin Rs
空心涡加大
油膜薄
雾化好
lc rc
第三章 喷嘴及燃油雾化
➢燃油的雾化机理 ➢几种航空发动机中常用喷嘴结构、特性， 重点:离心喷嘴
§3-2 燃油雾化机理
一、雾化机理 1、一般现象描述
2、液珠破碎条件
表面张力＜气动力
表面张力 4 f
d0
气动力

a
v
2 a
2
如果δ=q，则：
气动力 表面张力
a
v
2 a
d
0
8
f
定义 实验中发现：
r ↓ ，ωu ↑ ，β↑
m 2arctg
8(1 ) (1 1 )
m 只与ε或A有关，与Pf无关
离心喷嘴工作原理计算 (II)
切向速度和空气涡核
离心式喷嘴内理想流体的伯努利方程
p
1 2
f
u
2 x
1 2
f
u2
pin
1 2
f
ui2n
H0
const.
根据连续方程，燃油在切向孔内的流动速度为
微元体旋转时产生离心力正好 与径向压力差相平衡，故有
2rdp
2r
f
u2
dr r
或
dp
f
u2
dr r
2rdp
2r
f
u2
dr r
或
dp
f
u2
dr r
uin Rs
积分得
u r
const.
p
f
1 2
u2
dr r
const.
du u
dp f u du
ux const. （与r无关）
以“空穴率”表示喷孔内空气核的大小，用ε表
A2
1
1
2
1/ 2
0
A (1 ) / 2 / 2
3 2
/ 2
雾化锥角
雾化锥角可根据轴向速度和切向速度的大小来确定
tg
2
u
/ ux
tg m
2
u ,m / ux
rm (r0 ra ) / 2
tg m 2A 1 8 2 1 1 1 1
3、双油路离心式喷嘴
双油路单喷口喷嘴
•
m f 'Fc 2p f f
.
mf
.
m f 2 p f
.
m f p f
p f
二、离心式喷嘴
1、离心喷嘴的结构和工作过程
2、离心式喷嘴的工作原理
三点假设
•
•
动量矩守衡：m f 1R m f u r 1R u r
伯努利方程：
p
(
2 a
u2 ) H
const
f 2g 2g