液体射流分裂与雾化机理在喷雾特性预测中的应用

将粘性气体中的三维粘性圆柱形液体射流分裂与雾化机理,应用到喷雾特性的研究中.确立了喷嘴出口处未受扰液核长度及喷雾平均滴径的计算方法.本文得到的平均滴径与实验的统计值相吻合.此外,数值计算还发现高速射流的雾化过程主要是由短波长的扰动波引起的.

可压缩气体中粘性液体射流分裂与雾化机理

采用空间线性稳定性分析方法对可压缩气体中的三维粘性液体射流分裂与雾化机理进行了研究,得到了具有普遍三维扰动形式的、描述射流自由表面扰动发展的色散关系.影响射流分裂与雾化的参数有Reynolds数、Weber数、气液密度比及气体介质相对于射流运动参考系的Mach数.Reynolds数、气液密度比和Mach数在射流分裂与雾化过程中总是起着不稳定性的作用.Weber数的作用较复杂,当Weber数较小时,气液界面上的扰动增长率随着它的增大而减小;当Weber数较大时,它在射流分裂与雾化过程中起着不稳定性的作用.

气流旋转对液体射流分裂与雾化的影响

为研究旋转气流对液体射流分裂与雾化的影响,建立了旋转气流中的空心柱形黏性液体射流三维模型,对气流旋转强度在射流分裂与雾化的作用进行分析计算.结果表明,低速射流的分裂破碎机理与高速射流的雾化机理不同.在低速射流中,内部气流旋转强度对射流的稳定性影响不大,但外部气流旋转强度却起着稳定性的作用;在高速射流过程中,内部气流旋转强度始终起着不稳定性的作用,而外部气流旋转强度对轴对称扰动的影响不大,但对非轴对称扰动均起着不稳定性的作用.

液体射流扰动控制方程边界条件及稳定性分析

本文针对粘性气体中的粘性不可压缩液体射流的分裂与雾化过程边界条件,进行了扰动分析,并对其进行线性化及无量纲化,得到了射流扰动控制方程无量纲线化边界条件。最后对射流分裂与雾化过程的不稳定性做了数值分析,其结果与实际观测到的射流边界面变化规律一致。

可压缩黏性圆射流稳定性分析

基于线性稳定性理论,得到空间模式下的可压缩黏性液体圆射流自由表面扰动发展的色散方程,并对色散方程进行验证。研究表明:液体可压缩性在射流的分裂与雾化过程中所起到的不稳定作用很小,随着液体马赫数的增大,扰动波的最大增长率基本不变;气体可压缩性对射流的不稳定作用随气体马赫数的增大而增大。黏滞力和表面张力对射流的稳定作用分别随雷诺数和韦伯数的增大逐渐减小;气动力对射流的不稳定作用随气液密度比的增大基本不变。