基于自行搭建的射流系統(tǒng)和定容彈系統(tǒng),采用高速攝影技術(shù),獲得了高環(huán)境壓力下冪律流體對(duì)稱撞擊式射流的噴霧形貌,提取了射流特征參數(shù)破碎長(zhǎng)度L與表面波長(zhǎng)λ,研究了環(huán)境參數(shù)（環(huán)境壓力）、射流參數(shù)（韋伯?dāng)?shù)We）、結(jié)構(gòu)參數(shù)（噴孔直徑）與物性參數(shù)（流體黏度）對(duì)射流破碎的影響.結(jié)果表明:冪律流體對(duì)稱撞擊式射流共有封閉邊界模式、開(kāi)邊界模式、無(wú)邊界模式、弓形液線模式和完全發(fā)展模式共5種破碎模式;在大氣環(huán)境壓力下,L隨著We的增加呈"雙峰"模式變化;而在有環(huán)境壓力的情況下,L與We則呈"單峰"模式變化;與大氣環(huán)境壓力相比,高環(huán)境壓力更有利于冪律流體對(duì)稱撞擊式射流破碎;而噴孔直徑與流體黏度的增大均不利于撞擊式射流破碎.提出了預(yù)測(cè)冪律流體對(duì)稱撞擊射流破碎表面波長(zhǎng)的破碎模型. 

【文章來(lái)源】：內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2019,37(01)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

測(cè)試溫度為25,℃流體流變特性

·78·內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào)第37卷第1期流速度進(jìn)行擬合，從而得到不同噴孔的流量特性，結(jié)果如圖3所示．圖2試驗(yàn)系統(tǒng)示意Fig.2Schematicofexperimentalsetup在液體射流破碎領(lǐng)域，理想流體的伯努利方程如式(2)所示[12]，即壓差與射流速度的平方呈正比．12lu=(2p/ρ)(2)式中：u為射流速度；p為噴射壓力與環(huán)境壓力的差值；lρ為流體密度．盡管冪律流體的黏度會(huì)隨著壓力的改變而變化，但壓力與速度之間的關(guān)系仍能用冪函數(shù)形式進(jìn)行表達(dá)．其擬合公式可表示為()Cu=Ap-B(3)式中：A、B和C均為常數(shù)，其擬合結(jié)果見(jiàn)表2．圖3噴孔流量特性曲線Fig.3Flowcharacteristicscurvesofinjectors表2噴孔流量特性擬合參數(shù)Tab.2Flowcharacteristicsparametersofinjectors參數(shù)數(shù)值噴孔直徑d/mm0.50.70.9A28.79554.96252.944B0.0990.1320.161C0.6480.8620.711為了更好地對(duì)冪律流體撞擊式射流的破碎特征進(jìn)行描述與分析，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)量綱歸一化，韋伯?dāng)?shù)We作為控制量．韋伯?dāng)?shù)公式為2ludWeρσ=(4)式中：d為噴孔直徑；σ為表面張力系數(shù)．定容彈是自行設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4．一共設(shè)置有4個(gè)視窗，可以從不同角度觀察噴霧的宏觀特性．頂部安裝有進(jìn)氣閥，可以連接高壓氮?dú)馄窟M(jìn)行充氣，從而獲得穩(wěn)定的環(huán)境壓力．該裝置不僅可以研究噴霧的宏觀形貌，還能與三維相位多普勒系統(tǒng)配合測(cè)量噴霧的微觀特性．試驗(yàn)中使用日本Photron公司的SA1.1型高速攝像機(jī)，設(shè)定的拍攝頻率為5,400幅/s，快門設(shè)定值為1/39,000,s．所有試驗(yàn)都是在環(huán)境溫度為25,℃的條件下進(jìn)行．圖4定容彈結(jié)構(gòu)示意Fig.4Schematicofconstantvolumebomb撞擊射流噴嘴結(jié)構(gòu)，如?

得到不同噴孔的流量特性，結(jié)果如圖3所示．圖2試驗(yàn)系統(tǒng)示意Fig.2Schematicofexperimentalsetup在液體射流破碎領(lǐng)域，理想流體的伯努利方程如式(2)所示[12]，即壓差與射流速度的平方呈正比．12lu=(2p/ρ)(2)式中：u為射流速度；p為噴射壓力與環(huán)境壓力的差值；lρ為流體密度．盡管冪律流體的黏度會(huì)隨著壓力的改變而變化，但壓力與速度之間的關(guān)系仍能用冪函數(shù)形式進(jìn)行表達(dá)．其擬合公式可表示為()Cu=Ap-B(3)式中：A、B和C均為常數(shù)，其擬合結(jié)果見(jiàn)表2．圖3噴孔流量特性曲線Fig.3Flowcharacteristicscurvesofinjectors表2噴孔流量特性擬合參數(shù)Tab.2Flowcharacteristicsparametersofinjectors參數(shù)數(shù)值噴孔直徑d/mm0.50.70.9A28.79554.96252.944B0.0990.1320.161C0.6480.8620.711為了更好地對(duì)冪律流體撞擊式射流的破碎特征進(jìn)行描述與分析，將試驗(yàn)數(shù)據(jù)量綱歸一化，韋伯?dāng)?shù)We作為控制量．韋伯?dāng)?shù)公式為2ludWeρσ=(4)式中：d為噴孔直徑；σ為表面張力系數(shù)．定容彈是自行設(shè)計(jì)的，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4．一共設(shè)置有4個(gè)視窗，可以從不同角度觀察噴霧的宏觀特性．頂部安裝有進(jìn)氣閥，可以連接高壓氮?dú)馄窟M(jìn)行充氣，從而獲得穩(wěn)定的環(huán)境壓力．該裝置不僅可以研究噴霧的宏觀形貌，還能與三維相位多普勒系統(tǒng)配合測(cè)量噴霧的微觀特性．試驗(yàn)中使用日本Photron公司的SA1.1型高速攝像機(jī)，設(shè)定的拍攝頻率為5,400幅/s，快門設(shè)定值為1/39,000,s．所有試驗(yàn)都是在環(huán)境溫度為25,℃的條件下進(jìn)行．圖4定容彈結(jié)構(gòu)示意Fig.4Schematicofconstantvolumebomb撞擊射流噴嘴結(jié)構(gòu)，如圖5所示，噴嘴為上、下兩部分組合噴嘴，通過(guò)螺紋連接．?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]撞擊式射流速度特性及液滴粒度特性的試驗(yàn)[J]. 伊吉明,白富強(qiáng),常青,杜青.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2013(06)



本文編號(hào)：3328289