Experimental Characterization and CFD Validation of Liquid–Liquid Pintle Injector Spray Patterns Using Water as Simulant

Aerospace, 2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/aerospace13020133
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Pintle injectors offer variable thrust capability and combustion stability advantages for liquid rocket engines. This study presents experimental and numerical investigation of spray characteristics for a liquid–liquid pintle injector using water as simulant. Ten cold flow tests covering total momentum ratio (TMR) from 0.36 to 2.76 captured spray angle variations from 26° to 80°. Computational fluid dynamics (CFD) simulations using Ansys Fluent 2025 R1 with the Volume of Fluid method and dispersed interface modeling showed good agreement with experimental spray angles for TMR > 0.74 (error < 8%), but demonstrated increasing discrepancy at lower TMR values (up to 62% error at TMR = 0.36). This deviation indicates limitations of steady-state RANS models in capturing unsteady, fuel-dominated flow regimes. The experimental dataset provides validation benchmarks for CFD modeling and contributes to injector design optimization for sounding rocket applications.