【摘要】：本文主要是對(duì)環(huán)狀液膜碎裂過(guò)程的理論研究,即對(duì)環(huán)狀液膜射流碎裂的線(xiàn)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(gè)環(huán)形截面的噴嘴氣體介質(zhì)中,這時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)氣液交界面。在氣液交界面處的氣體會(huì)對(duì)環(huán)狀液膜產(chǎn)生擾動(dòng),當(dāng)擾動(dòng)加強(qiáng)到一定程度會(huì)導(dǎo)致液膜碎裂而產(chǎn)生一級(jí)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(wú)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(wú)量綱參數(shù)的準(zhǔn)則方程式,再在無(wú)量綱化之后的控制方程組中把高階小項(xiàng)進(jìn)行線(xiàn)性化,得到線(xiàn)性化的無(wú)量綱準(zhǔn)則控制方程組。引入流函數(shù),將流函數(shù)代入運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)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(guò)程中用到了修正貝塞爾方程。最后經(jīng)過(guò)推導(dǎo)得出了環(huán)狀液膜射流表面波的無(wú)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(zhǎng)率r?是影響環(huán)狀液膜射流穩(wěn)定性的一個(gè)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(zhǎng)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(yǔ)言程序求出數(shù)值解。將對(duì)編制程序得到的數(shù)值解進(jìn)行繪圖,對(duì)環(huán)狀液膜射流的線(xiàn)性穩(wěn)定性進(jìn)行分析:近反對(duì)稱(chēng)波形的最大表面波增長(zhǎng)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(shí),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(duì)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(shí),表面波增長(zhǎng)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(shí),表面波增長(zhǎng)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(shí)表面波增長(zhǎng)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(shí),韋伯?dāng)?shù)小于等于10時(shí),表面波增長(zhǎng)率隨著韋伯?dāng)?shù)的增大而減小,韋伯?dāng)?shù)大于10時(shí),表面波增長(zhǎng)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(shí),表面波增長(zhǎng)率隨著雷諾數(shù)的增大而增大。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：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(hào)：2720931