幂律流体撞击式射流破碎特征试验

基于自行搭建的撞击式射流系统,采用高速摄影技术研究了非对称条件下幂律流体黏度对撞击式射流破碎特征的影响规律.结果表明:随着幂律流体黏度的增加,射流破碎模式种类增加;除弓形液线模式外,其余模式开始出现的速度与流体黏度成正比;在射流速度v较低时,破碎长度Lbu与流体黏度成反比;两股不同黏度流体撞击时,Lbu随v呈'双峰模式'且在较高v时与流体黏度成正比;相同黏度撞击时,则呈'单峰模式'且在较高v时Lbu最大;喷雾锥角α随v增加而增大,最后趋于的稳定值与流体黏度成反比;v较高时,α与流体黏度成反比.

撞击式射流速度特性及液滴粒度特性的试验

基于自行搭建的撞击式射流系统,采用高速摄影技术和三维相位多普勒技术,实现对撞击式射流不同工况下破碎模式及破碎速度场、粒度场分布规律的联合测量.结果表明,随着喷射压力升高,轴向速度w增大并在各压力下呈对称性分布,径向速度v在零附近,索特平均直径(SMD)逐渐减小并且无量纲的平均直径(SMD/D)收敛于0.13;相同压力下X-Z平面上,沿喷雾向下游发展的方向,w逐渐减小,径向速度u的绝对值减小且对称性下降;随着撞击夹角从60°增大到120°,u、w以及SMD逐渐减小;粒径分布符合Rosin-Rammler粒径分布函数.

不同环境压力下幂律流体撞击射流破碎特性

基于自行搭建的射流系统和定容弹系统,采用高速摄影技术,获得了高环境压力下幂律流体对称撞击式射流的喷雾形貌,提取了射流特征参数破碎长度L与表面波长λ,研究了环境参数(环境压力)、射流参数(韦伯数We)、结构参数(喷孔直径)与物性参数(流体黏度)对射流破碎的影响.结果表明:幂律流体对称撞击式射流共有封闭边界模式、开边界模式、无边界模式、弓形液线模式和完全发展模式共5种破碎模式;在大气环境压力下,L随着We的增加呈"双峰"模式变化;而在有环境压力的情况下,L与We则呈"单峰"模式变化;与大气环境压力相比,高环境压力更有利于幂律流体对称撞击式射流破碎;而喷孔直径与流体黏度的增大均不利于撞击式射流破碎.提出了预测幂律流体对称撞击射流破碎表面波长的破碎模型.