基于LDV／PDPA系统对某发动机喷嘴的雾化粒度研究
随着科技发展，激光散射和干涉原理在测试技术方面的应用不断发展，如激光散射应用、激光多普勒应用、诱发激光荧光技术、全息激光技术、微粒图像速度场模拟等，这些均可用于雾化测试。多普勒微粒相位分析仪（Phase Doppler Particle Analyzer，PDPA）是多普勒激光测速仪（Laser Doppler Velocimeter，LDV）功能的细化，它实现了在测定流速时，同时测出跟随颗粒的微粒直径、空间浓度等物理量。本文依据LDV/PDPA的工作原理，对某型号的喷嘴进行粒度研究。
标签：LDV/PDPA系统；工作原理；雾化粒度
1 LDV/PDPA系统工作原理及研究方法
LDV的原理是采用激光照射运动中的喷雾微粒，激光照射到运动的微粒时发生散射，通过对入射光和散射光的频率进行对比，得到正比于微粒速度的多普勒频移量，通过测量频移量，从而得到微粒的运动速度。测量过程中，激光不会对流产生干涉，并且具有较高的空间和时间分辨率；缺点是不能测量瞬间喷雾场进行整体测量，只能通过空间逐点测量。本试验中采tsi发动机
用二维PDPA系统，使喷嘴由上向下运动，从而测得多个截面情况的雾化特性，进一步推算出燃油雾化度与燃油速率之间的函数关系。喷嘴雾化度的一般采用索太尔平均直径SMD（Sauter Mean Diameter）表示。索太尔平均直径表示的是燃烧室的综合性能。
燃油从喷嘴喷射出来后，由许多尺寸各不相同的雾滴组成了喷雾。这些不同的雾滴大小反映了雾化程度，是评定雾化的主要性能指标。雾化后的颗粒大小是不均匀的，最大和最小可能相差100倍，所以一般用液滴平均直径来表示液雾微粒的细度。其中平均直径，是用一个理想化的相同尺寸的液雾来代替原来的液雾，保持原液雾的其中一个特征量不变。燃油雾化目的是在燃烧过程中增大燃油实际表面积，从而增加其蒸发效率，提高燃烧效率。如果，以保持原液雾的表面积不变的原则得出平均直径，即索太尔平均直径（Sauter Mean Diameter，SMD）是最常用的；SMD也常用D32来表示，D表示直径，下角中3表示体积的方次，2表示面积的方次。