基于非線性穩(wěn)定性理論,在同時考慮射流周圍氣體同軸旋轉(zhuǎn)、射流和周圍氣體可壓縮性以及射流液體中含空化氣泡的條件下,建立了描述同軸旋轉(zhuǎn)可壓縮氣體中含空泡液體射流穩(wěn)定性的色散方程,并驗證了色散方程及其求解方法的正確性.在此基礎(chǔ)上,進行了同軸旋轉(zhuǎn)可壓縮氣體中含空泡液體射流形態(tài)的研究.結(jié)果表明:周圍氣體的同軸旋轉(zhuǎn)改變了射流表面的占優(yōu)擾動模式,即擾動模式由軸對稱擾動占優(yōu)轉(zhuǎn)變?yōu)榉禽S對稱擾動占優(yōu);隨著氣體同軸旋轉(zhuǎn)強度的增加,射流周向形態(tài)的變化越來越明顯,射流表面會逐漸形成越來越多凹凸不平的波紋.射流及其周圍氣體的可壓縮性對射流周向形態(tài)的影響不明顯,但會對射流的軸向形態(tài)產(chǎn)生一定作用.總體上看,空泡的存在對射流形態(tài)的影響弱于氣體同軸旋轉(zhuǎn)的影響.通過研究進一步完善了液體射流穩(wěn)定性數(shù)學模型,加深了對液體射流分裂與霧化機理的理解. 

【文章來源】：內(nèi)燃機學報. 2020,38(01)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

液體射流示意

色散方程數(shù)值求解流程示意

為了對上述射流穩(wěn)定性色散方程及其求解方法進行驗證，采用文獻[27]中的試驗條件進行計算，并與文獻[27]中提供的試驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行對比，比較結(jié)果如圖3所示．文獻[27]中給出的是水射流射入靜止空氣中的射流分裂試驗．在圖3中，橫坐標We為文獻[27]中的韋伯數(shù)的倒數(shù)；縱坐標量綱為1分裂長度為分裂長度與噴孔直徑的比值．從圖3中可以看到，利用線性穩(wěn)定性理論得到的射流分裂長度計算結(jié)果雖然與試驗結(jié)果的變化趨勢比較吻合，但數(shù)值存在的偏差相對較大；而利用射流非線性穩(wěn)定性色散方程得到的射流分裂長度計算結(jié)果與試驗結(jié)果的變化趨勢及數(shù)值均比較吻合，從而驗證了建立的基于非線性穩(wěn)定性理論的射流穩(wěn)定性色散方程及其求解方法的正確性．

【參考文獻】：
期刊論文
[1]旋流噴射液滴粒徑與速度數(shù)量密度分布[J]. 閻凱,寧智,趙晉,呂明,孫春華.  內(nèi)燃機學報. 2018(05)
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本文編號：3117807