管式喷管起始射流中推力增强与喷管出口压力的研究
流体动力学
2021-01-05 v1
摘要
人们普遍认为，喷管出口过压是起始射流相比稳态射流产生推力增强的原因，并且已有若干基于该发现的脉冲射流推进系统被开发出来。然而，尚无其他研究对喷管出口过压效应进行验证。本文在不同射流速度程序（负斜率(NS)、正斜率(PS)和脉冲式）下对推力和喷管出口压力进行了数值研究。在每种射流速度程序下，生成了流体段长径比(L/D)为2至5的起始射流。与[P. Krueger and M. Gharib, J. Phys. Fluids, 15, 1271 (2003)]中的发现相反，本文结果表明，在假设具有相同速度程序的稳态射流相比时，管式喷管起始射流中由喷管出口压力引起的时间平均推力可忽略或为负值，因而并未产生推力增强。此外，在NS和PS速度程序中，喷管出口在射流速度程序的加速段和减速段分别经历过电压和欠电压。进一步发现，射流速度程序减速段会产生次级反向旋转涡，这可能与喷管出口欠压有关，从而解释了不同速度程序生成的起始射流中推力降低的现象。
引用
@article{arxiv.2101.00075,
title = {Investigation of thrust augmentation and nozzle exit pressure in starting jets from a tube nozzle},
author = {Ali Moslemi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.00075},
year = {2021}
}