Применение методов трехмерного моделирования при конструировании пневматических форсунок

Представлен опыт модификации конструкции низкоперепадного распыливающего устройства авиационного двигателя с двумя зонами подачи воздуха. Приведено описание методики численного анализа качества распыливания с использованием VOF (Volume of Fluid), численного подхода к расчету двухфазных течений. Сравнение базовой конструкции и конструкции, полученной на основе результатов численного анализа, проведено с использованием натурного эксперимента. Экспериментальные данные для поля скоростей частиц аэрозоля за распыливающим устройством и значения диаметров частиц были определены в ИМСС УрО РАН (г. Пермь). Показано, что применение VOF подхода позволяет выявить причины таких эффектов распыливания, как «струйность» — существенная неравномерность расхода частиц в окружном направлении. Устранение или уменьшение действия причин, вызывающих струйность потока, позволяет значительно улучшить качество распыливания без внесения существенных изменений в конструкцию.