荷电液体射流破碎长度理论与实验

基于表面波线性不稳定性理论建立了荷电液体射流色散方程并进行数值计算,应用高速摄影技术测量荷电液体射流破碎长度,对理论分析结果进行实验验证。在讨论的射流速度、荷电电压范围内,随着射流速度或荷电电压的增加,0阶、1阶表面波最大增长率不断提高,但0阶表面波最大增长率始终大于1阶表面波,主导射流破碎过程;提高射流速度,射流破碎长度先增加至一个极值之后逐渐减小,荷电电压总是促进射流破碎,减小射流破碎长度;提高液体电导率,射流破碎长度增大。实验结果表明,线性不稳定性理论能很好地解释射流速度、荷电电压和液体电导率对射流破碎长度的影响,但在预测射流破碎长度极值对应的临界射流速度时存在一定的偏差。

压力旋流喷嘴射流稳定性的实验研究

压力旋流喷嘴射流稳定性对射流的破碎雾化具有重要作用。搭建了压力旋流喷嘴射流稳定性实验平台,在此基础上进行了压力旋流喷嘴射流稳定性实验研究。通过激光衍射方法获取射流振荡频率信息,并以射流振荡频率表征射流的稳定性;利用高速摄影方法采集射流图像并分析射流破碎长度、锥角等形态参数的变化规律。研究结果表明,射流形态与射流流量、射流液体物性以及射流喷嘴内径密切相关;射流振荡频率分别与射流流量和射流液体黏度成近似线性关系;喷嘴出口内径与射流振荡频率之间的关系则比较复杂,相同流量时出口内径较小喷嘴的射流振荡频率大于出口内径较大喷嘴,流量超过一定值后,不同出口内径喷嘴的射流振荡频率趋于一致。