【摘要】：本文主要是對環(huán)狀液膜碎裂過程的理論研究,即對環(huán)狀液膜射流碎裂的線性穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。液體在一定的壓力之下噴射進(jìn)入一個環(huán)形截面的噴嘴氣體介質(zhì)中,這時會產(chǎn)生兩個氣液交界面。在氣液交界面處的氣體會對環(huán)狀液膜產(chǎn)生擾動,當(dāng)擾動加強(qiáng)到一定程度會導(dǎo)致液膜碎裂而產(chǎn)生一級霧化。將包含氣液體粘度、密度、表面張力、氣體速度等物理量和邊界條件無量綱化,轉(zhuǎn)化為包括韋伯?dāng)?shù)、雷諾數(shù)、歐拉數(shù)和馬赫數(shù)等無量綱參數(shù)的準(zhǔn)則方程式,再在無量綱化之后的控制方程組中把高階小項進(jìn)行線性化,得到線性化的無量綱準(zhǔn)則控制方程組。引入流函數(shù),將流函數(shù)代入運動學(xué)和動力學(xué)邊界條件,建立環(huán)狀液膜微分方程以及求出相應(yīng)的解,在此過程中用到了修正貝塞爾方程。最后經(jīng)過推導(dǎo)得出了環(huán)狀液膜射流表面波的無量綱色散關(guān)系式。根據(jù)已經(jīng)推導(dǎo)出的色散關(guān)系式得出相應(yīng)的穩(wěn)定極限,表面波增長率r?是影響環(huán)狀液膜射流穩(wěn)定性的一個特征因素。在已經(jīng)推導(dǎo)得出的色散關(guān)系式中發(fā)現(xiàn),表面波增長率隨表面波波數(shù)k的變化關(guān)系是隱含給出的,不能直接求出解析解,故采用Muller數(shù)值迭代方法編制Fortran語言程序求出數(shù)值解。將對編制程序得到的數(shù)值解進(jìn)行繪圖,對環(huán)狀液膜射流的線性穩(wěn)定性進(jìn)行分析:近反對稱波形的最大表面波增長率dom?和支配波數(shù)domk均先隨著內(nèi)環(huán)氣液速度比的增大而減小,當(dāng)內(nèi)環(huán)氣液速度比大于等于1時,則隨著內(nèi)環(huán)氣液速度比的增大而增大;高速氣流內(nèi)外環(huán)氣液流速比對振幅比的影響為隨著氣液流速比的增大振幅比也不斷地增大;當(dāng)內(nèi)外環(huán)氣流速度相等時,表面波增長率隨著氣液密度比的增大而減小,內(nèi)外環(huán)氣流速度不等時,表面波增長率隨著氣液密度比的增大而增大;在內(nèi)外環(huán)氣流速度相等時表面波增長率隨著韋伯?dāng)?shù)的增大而減小,而在內(nèi)外環(huán)氣流速度不等時,韋伯?dāng)?shù)小于等于10時,表面波增長率隨著韋伯?dāng)?shù)的增大而減小,韋伯?dāng)?shù)大于10時,表面波增長率隨著韋伯?dāng)?shù)的增大而增大;當(dāng)內(nèi)外環(huán)氣流速度比相等時,表面波增長率隨著雷諾數(shù)的增大而增大。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TK401

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

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本文編號：2720931