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液体火箭发动机具有比冲高、能反复启动、工作时间长短可任意设定,多次使用、推力可调节等优点,在人类空间技术的发展史上长期占据着主要地位。而燃用常温绿色液体推进剂的卫星及空间探测器更是目前许多国家研究的热点。作为其发动机上的关键部件:液/液同轴离心式喷嘴及其产生的液体同轴旋转射流对发动机的燃烧效率和燃烧稳定性起着决定性的作用,开展对其雾化过程的研究具有十分重要的意义。本文通过搭建的喷雾实验系统,对设计的外混式和内混式两种型式的同轴离心喷嘴进行了冷态喷雾实验。利用高速摄影及Malvern粒度分析仪研究了射流工况和喷嘴几何结构的变化对模拟推进剂下的同轴旋转射流液膜破碎特征及雾化性能的影响;并通过数值模拟方法研究了内外路单独喷射时射流工况对液/液同轴离心式喷嘴内部流动特性的影响,作为对实验研究的补充。结果表明:1、内外路旋转射流形成的回流区气体卷吸作用是外混式同轴旋转射流形成的主要原因;内外路射流掺混位置不同引起的液膜扰动波变化是内混式同轴旋转射流液膜破碎特征改变的主要原因。2、内路射流工况对外混式同轴旋转射流的液膜破碎长度和液滴SMD直径和分布均匀度起主导作用。喷雾锥角则受内外路射流工况共同影响。3、内外路射流掺混位置与喷孔之间的距离对内混式同轴旋转射流液膜破碎长度和液滴SMD直径和分布均匀度起主导作用,喷雾锥角同样受内外路射流工况共同影响。4、反向同轴旋转射流的回流区气体卷吸作用比同向旋转射流弱。5、采用二维轴对称模型、VOF模型和RNG k-ε模型可以准确预测液/液同轴离心式喷嘴内部的流场特性,数值计算的喷雾锥角与实验测量吻合较好。