文章标题：甲烷和壬烷蒸汽在超音速喷管中的凝结过程

文章作者：蒋文明1，2 刘中良2 刘　杨1
关 键 字：甲烷；壬烷；超音速；凝结；喷管
文章摘要：为了解甲烷和壬烷蒸汽在超音速喷管中的凝结特性规律，建立了甲烷和壬烷蒸汽的超音速凝结流动数值模型，对甲烷和壬烷蒸汽的超音速凝结流动进行了数值计算。研究发现：当x=100.0 mm时，壬烷蒸汽的过冷度达到72K左右，同时壬烷蒸汽的过饱和度上升到21 904才发生自发凝结现象，比甲烷—水蒸气混合物发生自发凝结的位置延迟很多，分析其主要原因是由于壬烷蒸汽分子比水分子大，凝结需要更大的自由能障，必须达到较高过冷度或过饱和度时才能实现凝结；而且在甲烷—壬烷蒸汽的压力和温度曲线上找不到“凝结冲波”现象，主要原因是壬烷蒸汽发生凝结生成的壬烷凝结液滴数量较少，增长速度较慢，同时壬烷蒸汽的凝结潜热较小，导致单位时间内放出的凝结潜热较少，无法实现对周围气体的充分加热，致使甲烷—壬烷蒸汽混合物无“凝结冲波”现象。