軸向/旋轉(zhuǎn)復(fù)合氣流對(duì)圓射流碎裂過程影響的理論研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 04:08
本文在國際上第一次對(duì)粘性圓射流噴射進(jìn)入非粘性不可壓縮軸向(z向)、旋轉(zhuǎn)(θ向)復(fù)合氣體環(huán)境中進(jìn)行線性穩(wěn)定性的分析。本文還嘗試對(duì)非粘性可壓縮q向旋轉(zhuǎn)氣流、可壓縮z-θ向復(fù)合氣流,可壓縮r-z-θ向復(fù)合氣流進(jìn)行了推導(dǎo),但由于數(shù)學(xué)上的局限,推導(dǎo)得到的貝塞爾方程無解;推導(dǎo)可壓縮z向氣流,可得貝塞爾方程的解,進(jìn)而可得氣相擾動(dòng)壓力。編寫Fortran語言,采用Muller迭代計(jì)算色散關(guān)系式,并得到相關(guān)的數(shù)值解。經(jīng)過分析,給定不同參數(shù)值,可以獲得多種表面波增長率的變化關(guān)系,能夠知道歐尼索數(shù)Ohl、歐拉數(shù)Eul、韋伯?dāng)?shù)Wel、雷諾數(shù)Rel等量綱一參數(shù)顯著影響著圓射流的穩(wěn)定性。根據(jù)所繪制的曲線,分析圓柱液膜的線性穩(wěn)定性:單股狀正、反對(duì)稱波形、雙股狀、三股狀波形曲線圖,均隨著表面波數(shù)k值的增大,(?)r先增大后減小。隨著Wel的增大,(?)r,dom、kdom均在變大;在韋伯?dāng)?shù)一樣的情況下,正對(duì)稱波形增長率大于反對(duì)稱波形的增長率,表...
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 圓射流碎裂的理論研究現(xiàn)狀和發(fā)展
1.3 液體射流的理論研究方法
1.4 論文的主要工作
第2章 圓射流進(jìn)入無粘性不可壓縮z-θ向氣流中的氣相推導(dǎo)
2.1 圓射流物理模型的建立
2.1.1 推導(dǎo)條件
2.1.2 物理模型的建立
2.1.3 量綱一參數(shù)
2.2 液相推導(dǎo)
2.3 氣相推導(dǎo)
2.3.1 氣相N-S控制方程組的一般形式
2.3.2 含有擾動(dòng)量的N-S有量綱控制方程組
2.3.3 量綱一氣相納維-斯托克斯控制方程組
2.3.4 n階氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
2.3.5 n階圓射流控制方程組中氣流粘性項(xiàng)的簡化
2.3.6 n階氣相微分方程的建立
2.4 n階氣相微分方程的解
2.4.1 n階常系數(shù)常微分線性方程的通解
2.4.2 n階氣相流動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)邊界條件
2.4.3 二階常系數(shù)常微分線性方程的特解
2.4.4 n階氣相擾動(dòng)壓力
2.5 n階圓射流的色散準(zhǔn)則關(guān)系式
2.5.1 流動(dòng)動(dòng)力學(xué)邊界條件
2.5.2 n階色散準(zhǔn)則關(guān)系式
2.6 色散關(guān)系式的比較
2.7 穩(wěn)定極限
2.8 迭代方程式
第3章 圓射流進(jìn)入無粘性不可壓縮z-θ向氣流中的線性穩(wěn)定性分析
3.1 靜止空氣環(huán)境
3.1.1 單股狀表面波增長率隨液流韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.1.2 雙股狀表面波增長率隨液流韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.1.3 三股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.1.4 表面波增長率隨液體雷諾數(shù)Re_l的變化
3.2 軸向氣流
3.2.1 單股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.2.2 階數(shù)對(duì)表面波增長率的影響
3.2.3 (?)_θ=0時(shí),有無軸向氣流的比較
3.3 旋轉(zhuǎn)氣流
3.3.1 單股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.3.2 雙股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.3.3 三股狀反對(duì)稱波形表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.3.4 (?)_z≠0時(shí),有無旋轉(zhuǎn)氣流的比較
3.3.5 表面波增長率隨歐拉數(shù)Eu_l的變化
3.4 復(fù)合氣流
3.4.1 單股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.4.2 雙股狀正對(duì)稱波形表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.4.3 三股狀反對(duì)稱波形表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.4.4 階數(shù)對(duì)表面波增長率的影響
3.4.5 表面波增長率隨雷諾數(shù)Re_l的變化
3.4.6 表面波增長率隨歐尼索數(shù)Oh_l的變化
3.4.7 表面波增長率隨歐拉數(shù)Eu_l的變化
第4章 圓射流進(jìn)入無粘性可壓縮θ向氣流中的氣相推導(dǎo)
4.1 圓射流物理模型的建立
4.1.1 推導(dǎo)條件
4.1.2 物理模型的建立
4.1.3 量綱一參數(shù)
4.2 氣相推導(dǎo)
4.2.1 氣相納維-斯托克斯控制方程的一般形式
4.2.2 氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
4.2.3 氣相納維-斯托克斯控制方程組粘性項(xiàng)的簡化
4.2.4 氣相納維-斯托克斯控制方程組的量綱一化
4.3 氣相微分方程的建立
4.5 結(jié)論
第5章 圓射流進(jìn)入無粘性可壓縮z-θ向氣流中的氣相推導(dǎo)
5.1 圓射流物理模型的建立
5.1.1 推導(dǎo)條件
5.1.2 物理模型的建立
5.1.3 量綱一參數(shù)
5.2 氣相推導(dǎo)
5.2.1 氣相納維-斯托克斯控制方程(N-S方程)
5.2.2 氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
5.2.3 氣相納維-斯托克斯控制方程組氣流粘性項(xiàng)的簡化
5.2.4 氣相納維-斯托克斯控制方程組的量綱一化
5.3 氣相微分方程的建立
5.4 小結(jié)
第6章 圓射流進(jìn)入無粘性可壓縮r-θ-z向氣流中的氣相推導(dǎo)
6.1 圓射流物理模型的建立
6.1.1 推導(dǎo)條件
6.1.2 物理模型的建立
6.1.3 量綱一參數(shù)
6.2 氣相推導(dǎo)
6.2.1 氣相納維-斯托克斯控制方程(N-S方程)的一般形式
6.2.2 氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
6.2.3 氣相納維-斯托克斯控制方程組氣流粘性項(xiàng)的簡化
6.2.4 氣相納維-斯托克斯控制方程組的量綱一化
6.3 氣相微分方程的建立
6.4 小結(jié)
第7章 圓射流進(jìn)入無粘性可壓縮z向氣流中的氣相推導(dǎo)
7.1 圓射流物理模型的建立
7.1.1 推導(dǎo)條件
7.1.2 物理模型的建立
7.1.3 量綱一參數(shù)
7.2 氣相推導(dǎo)
7.2.1 氣相納維-斯托克斯控制方程(N-S方程)的一般形式
7.2.2 氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
7.2.3 氣相納維-斯托克斯控制方程組氣流粘性項(xiàng)的簡化
7.2.4 氣相納維-斯托克斯控制方程組的量綱一化
7.3 氣相微分方程的建立
7.4 n階氣相微分方程的解
7.5 n階氣相流動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)邊界條件
7.6 n階氣相擾動(dòng)壓力p_g
7.7 小結(jié)
第8章 全文工作總結(jié)與展望
8.1 全文工作總結(jié)
8.2 工作展望
附錄Ⅰ 相似準(zhǔn)則
附錄Ⅱ 常用氣體、液體的參數(shù)值范圍
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]射流表面波理論的研究進(jìn)展[J]. 曹建明. 新能源進(jìn)展. 2014(03)
[2]圓射流零階色散關(guān)系式的線性穩(wěn)定性理論推導(dǎo)[J]. 侯婕,曹建明,李跟寶,汪月英,熊瑋,李明龍. 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[3]噴霧學(xué)研究的國際進(jìn)展[J]. 曹建明. 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[4]液體燃料射流破碎機(jī)理研究中的時(shí)間模式與空間模式[J]. 史紹熙,杜青,秦建榮,郗大光. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 1999(03)
[5]射流參數(shù)對(duì)旋流霧化的影響[J]. 史紹熙,林玉靜,杜青,郗大光. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 1999(01)
[6]噴霧中液滴破裂機(jī)理的研究[J]. 曹建明,馬忠義. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 1997(04)
[7]高速液體射流初始階段的破碎[J]. 史紹熙,郗大光,劉寧,秦建榮,舒國才. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 1996(04)
碩士論文
[1]射流碎裂理論與實(shí)驗(yàn)的對(duì)比研究[D]. 邵超.長安大學(xué) 2015
[2]粘性圓柱液體噴射進(jìn)入不可壓縮氣流中的線性穩(wěn)定性分析[D]. 李艷霞.長安大學(xué) 2015
本文編號(hào):3641945
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 圓射流碎裂的理論研究現(xiàn)狀和發(fā)展
1.3 液體射流的理論研究方法
1.4 論文的主要工作
第2章 圓射流進(jìn)入無粘性不可壓縮z-θ向氣流中的氣相推導(dǎo)
2.1 圓射流物理模型的建立
2.1.1 推導(dǎo)條件
2.1.2 物理模型的建立
2.1.3 量綱一參數(shù)
2.2 液相推導(dǎo)
2.3 氣相推導(dǎo)
2.3.1 氣相N-S控制方程組的一般形式
2.3.2 含有擾動(dòng)量的N-S有量綱控制方程組
2.3.3 量綱一氣相納維-斯托克斯控制方程組
2.3.4 n階氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
2.3.5 n階圓射流控制方程組中氣流粘性項(xiàng)的簡化
2.3.6 n階氣相微分方程的建立
2.4 n階氣相微分方程的解
2.4.1 n階常系數(shù)常微分線性方程的通解
2.4.2 n階氣相流動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)邊界條件
2.4.3 二階常系數(shù)常微分線性方程的特解
2.4.4 n階氣相擾動(dòng)壓力
2.5 n階圓射流的色散準(zhǔn)則關(guān)系式
2.5.1 流動(dòng)動(dòng)力學(xué)邊界條件
2.5.2 n階色散準(zhǔn)則關(guān)系式
2.6 色散關(guān)系式的比較
2.7 穩(wěn)定極限
2.8 迭代方程式
第3章 圓射流進(jìn)入無粘性不可壓縮z-θ向氣流中的線性穩(wěn)定性分析
3.1 靜止空氣環(huán)境
3.1.1 單股狀表面波增長率隨液流韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.1.2 雙股狀表面波增長率隨液流韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.1.3 三股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.1.4 表面波增長率隨液體雷諾數(shù)Re_l的變化
3.2 軸向氣流
3.2.1 單股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.2.2 階數(shù)對(duì)表面波增長率的影響
3.2.3 (?)_θ=0時(shí),有無軸向氣流的比較
3.3 旋轉(zhuǎn)氣流
3.3.1 單股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.3.2 雙股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.3.3 三股狀反對(duì)稱波形表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.3.4 (?)_z≠0時(shí),有無旋轉(zhuǎn)氣流的比較
3.3.5 表面波增長率隨歐拉數(shù)Eu_l的變化
3.4 復(fù)合氣流
3.4.1 單股狀表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.4.2 雙股狀正對(duì)稱波形表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.4.3 三股狀反對(duì)稱波形表面波增長率隨韋伯?dāng)?shù)We_l的變化
3.4.4 階數(shù)對(duì)表面波增長率的影響
3.4.5 表面波增長率隨雷諾數(shù)Re_l的變化
3.4.6 表面波增長率隨歐尼索數(shù)Oh_l的變化
3.4.7 表面波增長率隨歐拉數(shù)Eu_l的變化
第4章 圓射流進(jìn)入無粘性可壓縮θ向氣流中的氣相推導(dǎo)
4.1 圓射流物理模型的建立
4.1.1 推導(dǎo)條件
4.1.2 物理模型的建立
4.1.3 量綱一參數(shù)
4.2 氣相推導(dǎo)
4.2.1 氣相納維-斯托克斯控制方程的一般形式
4.2.2 氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
4.2.3 氣相納維-斯托克斯控制方程組粘性項(xiàng)的簡化
4.2.4 氣相納維-斯托克斯控制方程組的量綱一化
4.3 氣相微分方程的建立
4.5 結(jié)論
第5章 圓射流進(jìn)入無粘性可壓縮z-θ向氣流中的氣相推導(dǎo)
5.1 圓射流物理模型的建立
5.1.1 推導(dǎo)條件
5.1.2 物理模型的建立
5.1.3 量綱一參數(shù)
5.2 氣相推導(dǎo)
5.2.1 氣相納維-斯托克斯控制方程(N-S方程)
5.2.2 氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
5.2.3 氣相納維-斯托克斯控制方程組氣流粘性項(xiàng)的簡化
5.2.4 氣相納維-斯托克斯控制方程組的量綱一化
5.3 氣相微分方程的建立
5.4 小結(jié)
第6章 圓射流進(jìn)入無粘性可壓縮r-θ-z向氣流中的氣相推導(dǎo)
6.1 圓射流物理模型的建立
6.1.1 推導(dǎo)條件
6.1.2 物理模型的建立
6.1.3 量綱一參數(shù)
6.2 氣相推導(dǎo)
6.2.1 氣相納維-斯托克斯控制方程(N-S方程)的一般形式
6.2.2 氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
6.2.3 氣相納維-斯托克斯控制方程組氣流粘性項(xiàng)的簡化
6.2.4 氣相納維-斯托克斯控制方程組的量綱一化
6.3 氣相微分方程的建立
6.4 小結(jié)
第7章 圓射流進(jìn)入無粘性可壓縮z向氣流中的氣相推導(dǎo)
7.1 圓射流物理模型的建立
7.1.1 推導(dǎo)條件
7.1.2 物理模型的建立
7.1.3 量綱一參數(shù)
7.2 氣相推導(dǎo)
7.2.1 氣相納維-斯托克斯控制方程(N-S方程)的一般形式
7.2.2 氣相納維-斯托克斯控制方程組的線性化
7.2.3 氣相納維-斯托克斯控制方程組氣流粘性項(xiàng)的簡化
7.2.4 氣相納維-斯托克斯控制方程組的量綱一化
7.3 氣相微分方程的建立
7.4 n階氣相微分方程的解
7.5 n階氣相流動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)邊界條件
7.6 n階氣相擾動(dòng)壓力p_g
7.7 小結(jié)
第8章 全文工作總結(jié)與展望
8.1 全文工作總結(jié)
8.2 工作展望
附錄Ⅰ 相似準(zhǔn)則
附錄Ⅱ 常用氣體、液體的參數(shù)值范圍
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]射流表面波理論的研究進(jìn)展[J]. 曹建明. 新能源進(jìn)展. 2014(03)
[2]圓射流零階色散關(guān)系式的線性穩(wěn)定性理論推導(dǎo)[J]. 侯婕,曹建明,李跟寶,汪月英,熊瑋,李明龍. 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[3]噴霧學(xué)研究的國際進(jìn)展[J]. 曹建明. 長安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(01)
[4]液體燃料射流破碎機(jī)理研究中的時(shí)間模式與空間模式[J]. 史紹熙,杜青,秦建榮,郗大光. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 1999(03)
[5]射流參數(shù)對(duì)旋流霧化的影響[J]. 史紹熙,林玉靜,杜青,郗大光. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 1999(01)
[6]噴霧中液滴破裂機(jī)理的研究[J]. 曹建明,馬忠義. 車用發(fā)動(dòng)機(jī). 1997(04)
[7]高速液體射流初始階段的破碎[J]. 史紹熙,郗大光,劉寧,秦建榮,舒國才. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 1996(04)
碩士論文
[1]射流碎裂理論與實(shí)驗(yàn)的對(duì)比研究[D]. 邵超.長安大學(xué) 2015
[2]粘性圓柱液體噴射進(jìn)入不可壓縮氣流中的線性穩(wěn)定性分析[D]. 李艷霞.長安大學(xué) 2015
本文編號(hào):3641945
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/lxlw/3641945.html
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