Abstract
本文旨在探討液態燃料衝壓引擎(LFRJ)之側向進氣道中，噴油角度及側向進氣道角度對進氣道內噴霧特性之影響，包括液滴之粒徑、速度、粒徑與速度之擾動量、以及雷諾剪應力之分佈等。由於用來量測粒徑與速度之儀器:相差都卜勒粒子分析儀(PDA)在操作與量測上有相當之難度，故國內外至今仍相當欠缺此方面之量測數據。 本實驗先進行開放空間下壓力式噴嘴之性能測試，以便對於噴嘴霧化之特性，有一先期之了解，然後再進行側向進氣道中之實驗。在側向進氣道之實驗中，選定四種噴霧角度(45度、60度、90度、120度)及三種進氣道角度(60度、45度、30度)，利用PDA量測進氣道內各種實驗條件下，噴霧流場中粒子動態特性之分佈情形，並試著了解橫風噴霧中兩相間極為複雜之交互作用。 結果顯示，不論是開放空間之噴霧實驗，或是進氣道內之實驗，噴霧粒徑都是先變小然後變大，不同之處是前者之撕裂特性是來自高速液滴與靜止大氣間之作用，而後者是來自液滴與高速橫風間之作用，雖然二者在下游都有明顯之液滴結合現象，但後者強烈而延續之撕裂特性，使得液滴處於較明顯之撕裂過程，而前者在離開噴嘴不遠後便已呈現明顯結合之現象，但雖然如此，二者在下游以後，液滴粒徑都有趨於穩定之平衡特性。 在進氣道之實驗中發現，大液滴較能穿透橫風，其主要分佈於各截面之上方位置，而小液滴較能跟隨流場，主要分佈於各截面之下方。噴霧角度越大，其下游截面液滴粒徑較大，且截面上之特性分佈較為一致，而噴霧角度越小，有較明顯的集體碰撞與集體反彈之情形。而進氣道之角度對進氣道內液滴特性之影響不大，推測其影響主要在燃燒室中，而進氣道角度越大，在出口截面上之液滴有較低之水平速度、較大之粒徑，而且在上方出口處有較大之垂直速度及擾動量，亦即大的進氣道角度，會在下游造成較大之流阻與擾動，但液滴仍能順利進入燃燒室中，而關於液滴進入燃燒室前端之現象，在結果中並沒有明顯的差異。