Система лазерных измерений дисперсного состава двухфазных потоков

Авторы

Зуев Ю. В.^1*, Истомин Е. А.^2**, Лепешинский И. А.^1***, Решетников В. А.^1****, Чабанов В. А.^3*****

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. Научно-производственное предприятие «Темп» им. Ф. Короткова, ул. Правды, 23, Москва, 127015, Россия
3. Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем, ГосНИИАС, ул. Викторенко, 7, Москва, 125319, Россия

*e-mail: yuri_zuev@bk.ru
**e-mail: eistomin@inbox.ru
***e-mail: igorlepesh@yandex.ru
****e-mail: vresh031152@mail.ru
*****e-mail: infocenter@gosnias.ru

Аннотация

Рассматриваются вопросы, связанные с измерением дисперсного состава двухфазных потоков в смесительных устройствах камер сгорания воздушно-реактивных двигателей лазерно-оптическими методами. Особое внимание уделяется решению проблем, возникающих при большом расстоянии до измерительного объёма и полидисперсном составе жидкой фазы. Это связано с тем, что при работе с реальными топливами, например с керосином, приходится измерительную аппаратуру удалять на возможно большее расстояние, а размеры капель топлива в камерах сгорания, как правило, варьируются в широких пределах. Приведена структурная схема и рассмотрена конструкция системы лазерных измерений. Также представлены результаты, полученные при экспериментальном исследовании смесителя на рабочем теле воздух-вода с образованием газокапельного потока, моделирующем процессы, происходящие в камерах сгорания.

Ключевые слова

камера сгорания, смесительные устройства, двухфазные потоки, дисперсный состав, размеры капель топлива, лазерно-оптические методы измерения размеров частиц, малоугловое рассеяние

Библиографический список

1. Лазерный дифракционный анализатор частиц Analesette 22 Nanotech. Центр коллективного пользования научным оборудованием, 2009: http://www.ckp-bsu.ru/lazernyi-difraktcionnyjanalizator-razmera-chastic-analizette-22-nanotech
2. Лазерный анализатор Horiba LA-950, 2009: http://rvs-ltd.ru/la9501
3. Лазерный анализатор Partica LA-950, 2007: http://www.rvs-ltd.ru/la950
4. Лазерный анализатор размера частиц Mastersizer 2000 (Malvern), 2009: http://www.spectrolab.by/index.pl?act=PRODUCT&id=196
5. Зуев Ю.В., Истомин Е.А., Лепешинский И.А., Решетников В.А., Чабанов В.А. Лазерный измерительный комплекс диагностики дисперсности двухфазных потоков // Материалы Х Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях «NPNG 2014», 25-31 мая 2014, Алушта. М.: Изд-во МАИ, 2014. С. 93-95.
6. Национальный стандарт Российской Федерации. ГОСТ Р 8.777-2011. Дисперсный состав аэрозолей и смесей. Определение размеров частиц по дифракции лазерного излучения. ISO 13320:2009 (NEQ). - М.: Стандартинформ, 2012. - 8 с.
7. Ван де Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами: Пер. с англ. / Под ред. З.В. Соболева. - М.: Иностранная литература, 1961. - 536 с.
8. Дейрменджан Д. Рассеяние электромагнитного излучения сферическими полидисперсными частицами: Пер. с англ. / Под ред. К.Я. Кондратьева. - М.: Мир, 1971. - 168 с.
9. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 664 с.
10. Тихонов А.И., Гончарский А.В., Степанов В.В., Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. - М.: Наука, 1990. - 231 с.
11. Шифрин К.С. Рассеяние света в мутной среде. М. - Л.: Гостехтеориздат, 1951. - 288 с.
12. Зимин Э.П., Кругерский A.M. Экстремальные инварианты малоуглового рассеяния света полидисперсными сферическими частицами // Оптика и спектроскопия. 1979. Т. 46. № 4. С. 720-724.
13. Зуев Ю.В., Истомин Е.А., Лепешинский И.А., Решетников В.А., Чабанов В.А. Разработка и исследование смесительных устройств // Материалы Х Международной конференции по неравновесным процессам в соплах и струях «NPNG 2014», 25-31 мая 2014, Алушта. М.: Изд-во МАИ, 2014. С. 96-98.
14. Зуев Ю.В., Лепешинский И.А., Решетников В.А., Истомин Е.А. Особенности двухфазных струй с большой концентрацией дисперсной фазы // Математическое моделирование. 2012. Т. 24. № 1. С. 129-142.
15. Зуев Ю.В., Лепешинский И.А., Решетников В.А., Истомин Е.А. Выбор критериев и определение их значений для оценки характера взаимодействия фаз в двухфазных турбулентных струях // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Машиностроение». 2012. № 1. С. 42-54.