气体旋转运动对环膜液体射流不稳定性影响的研究

环膜液体射流的破碎机理研究对于GDI汽油机的雾化过程具有重要的意义。利用线性不稳定性理论研究了旋转气体运动对低阶和高阶模式黏性环膜液体射流破碎的影响。对于色散方程的数值计算结果表明,无论是对称模式还是非对称模式,低阶模式的扰动增长率通常较之高阶模式要大得多,但较之低阶模式扰动,高阶模式对气体旋转运动更为敏感。研究结果同时表明,对于非对称模式,无论是低阶模式还是高阶模式的扰动,气体旋转运动都是液体破碎的失稳因素;对于对称模式,气体旋转运动是低阶模式扰动的促稳因素,然而却是高阶模式扰动的强烈的失稳因素。     

液体射流的非轴对称破碎

本文分析粘性液体射流的线性稳定性问题，本文首次根据理论预测所确定的物理条件观察到了射流在各种非轴对称模式支配下的破碎情况，实验采用的是高速公路分幅激光全息技术，实验结果表明，液体射流结构遵守稳定性理论所预测的规律，实验还发现，液体射流的实际破碎尺寸要大于线性稳定必伯预测结果。     

射流参数对加热条件下液膜射流破碎不稳定性的影响(2)--射流参数对液膜对称模式破碎的影响

利用对具有温度梯度的粘性液膜射流模型进行的不稳定性计算结果，研究了实际射流参数（射流速度）气体密度，液体粘性，液膜厚度，温度梯度，液体种类等）对对称模式扰动作用下液膜射流大，小尺度破碎模式破碎特征的影响规律，并探讨了决定液膜射流破碎尺度的实际因素。     

射流参数对加热条件下液膜射流破碎不稳定性的影响(1)--射流参数对液膜反对称模式破碎的影响

基于线性不稳定性理论，利用对具有温度梯度的粘性液膜射流模型进行的数值计算结果，研究了射流速度，气体密度，液体粘性，液膜厚度，温度梯度，液体种类等实际射流参数对反对称模式扰动作用下液膜射流大、大尺度破碎模式的最大扰动增长率及占优波数等破碎特征的影响规律。     

液体燃料射流破碎的热不稳定性分析

利用线性不稳定性理论,基于基本控制方程和边界条件,获得了表征黏性液体射流射人高温气体介质的射流不稳定性所对应的色散方程,并对该方程进行了数值求解,根据计算结果,分析了若干因素对加热条件下Reylei曲模式和Taylor模式液体射流热不稳定性的影响,结果表明,对上述两种模式的液体射流,由温度梯度引起的热毛细力是促进射流破碎的重要原因,并且这种作用在Taylor模式液体射流中表现更为显著。     

液体射流在旋转气流中的雾化机理研究

对旋转气流中的空心柱形液体射流的雾化过程进行了数值模拟。结果表明：Reynolds数Re、Weber数We、空心柱内部及外部气液密度比Q和Qh及喷嘴内半径与液膜厚度比Ah，在射流的雾化过程中均起不稳定性的作用；空心柱射流内部的气流旋转强度Ea在雾化过程中加强了自由面上的轴对称扰动和非轴对称扰动；空心柱射流外部的气流旋转强度Eb削弱了自由表面上的轴对称扰动强度，却加强了自由表面的非轴对称扰动。此外，Eb的增加，能大大增加扰动种类。     

受激液体射流的非轴对称模式

利用液体射流破碎的线性不稳定性理论，研究了受激液体射流特有的“局部频段非轴对称模式占优”现象，由一系列理论计算结果，得到了Re-We平面上的相应临界曲线，并根据这些曲线得出了受激液体射流出现非轴对称模式结构特征的物理条件。计算结果还表明，受激液体射流和自由液体射流的临界曲线有明显不同。初步的实验观察结果证实了理论的预测。     

幂律流体环膜射流破碎特征的试验

通过自行搭建的环膜射流试验系统,采用高速摄影技术对牛顿流体(水)与剪切变稀型幂律流体(卡波姆凝胶)环膜射流的破碎模式及破碎特征进行了试验.结果表明:牛顿流体与幂律流体都存在相同的3种射流破碎模式,且两种流体在射流破碎机理上没有本质性的差异.在3种射流破碎模式中,圣诞树状破碎模式下的射流破碎效果最佳,泡状破碎模式次之,波...     

实际射流参数对加热条件下液体燃料射流不稳定性的影响

利用线性热不稳定性理论,对黏性液体射入高温气体介质所对应的色散方程进行了数值求解．利用所得到的计算结果,研究了加热条件下射流速度、气液密度比、液体黏度、温度梯度及液体种类等实际射流参数对射流最大扰动增长率及占优波数的影响规律．研究结果表明：对于加热条件下Reyleigh模式的液体射流,气液密度比、温度梯度是射流破碎的失稳因素,而射流速度、液体黏度则是液体射流破碎的促稳因素;对于Taylor模式的液体射流,射流速度、温度梯度、气液密度比是射流破碎的失稳因素,而液体黏度是液体射流破碎的促稳因素．研究结果同时证明了液体种类的改变对射流不稳定性的影响是多种因素共同作用的结果．     

高速粘性液体射流的不稳定模式

本利用线性不稳定性理论研究了高速粘液性射流的破碎问题，并利用先进的高速分幅全息摄影技术首次比较系统地观察了几种不稳定模式的表明形态，实验观察结果与理论预测基本一致。研究结果表明，在适当的条件下，非轴对称模式也有可能成为最不稳定模式，从而肯定了非轴对称模式在射流破碎中的重要作用。     

射流碎裂过程的不稳定性理论研究

喷雾的应用领域非常广泛,在汽车、航空航天、军事装备等动力装置的燃烧室中,液体雾化能够明显增大液体与气体接触的表面积,使随之发生的燃烧、传质传热过程大为加强.因此,雾化机理的研究对于实际喷雾和燃烧系统的设计和改进是十分重要的.喷射射流的一级碎裂是当今国际流体与燃烧学界研究的热点和难点,对其进行不稳定性研究异常繁复,每进展...     

液体燃料射流破碎机理研究中的时间模式与空间模式

利用线性不稳定性理论分析了液体燃料射流在分别采用时间模式与空间模式两种方法下液体表面扰动波的波数、频率及最大扰动增长率之间的关系,讨论了两种模式下液体射流结构特征的差别。应用基于粘性液体射流射入气体介质中的物理模型,计算分析了 Ｒｅ 数、 Ｗｅ 数和密度比 Ｑ对时间模式与空间模式差值的影响,结果发现采用时间模式或空间模式并不改变液体射流各阶模式之间的相互关系, Ｗｅ 数和 Ｑ是影响时间模式与空间模式差值的主要因素,而 Ｒｅ 数影响不大。在一定条件下,时间模式与空间模式具有等效性。     

射流参数对旋流雾化的影响

本文利用线性不稳定性理论,分析了无粘旋转液体射流射入无界气体介质中的破碎机理。通过改变各项射流参数,着重分析了液体旋流数对射流分裂雾化的影响,同时也探讨了与各种射流条件相对应的射流分裂雾化的主导模式。其研究结果可为旋流在工程实际中的应用,特别是在直喷式汽油机中的应用提供了一定的理论依据。     

液体燃料射流量不稳定频率的理论分析（2）——射流参数对最不稳定？…

利用对色散方程的数值计算结果，分析了实际射流参数如射流速度，液体种类，喷孔半径，液体粘度，介质压力等对分别处于瑞利模式和泰勒模式下的液体射流的最不稳定频率及其最大扰动增长率的影响。结果表明，在不同的射流模式下，实际射流参数对液体射流最不稳定频率的影响是不同的。并对受激液体射流现象进行了初步试验观察。     

加热条件下液体燃料射流不稳定性的试验研究

利用自行设计的由高温高压定容系统、阴影法光学系统、数字高速摄像机和同步控制系统组成的试验系统研究了气体介质温度、气体介质密度、启喷压力和喷孔半径等射流参数对液体射流不稳定性的影响。结果表明,液体射流的温度梯度、气体介质密度、射流速度的增加和喷孔半径的减小都是液体射流破碎的失稳因素,对加热条件下液体射流的破碎有显著的促进作用。试验结果证明了由不稳定性理论所给出的预测结论的正确性,表明液体射流的不稳定性理论是研究加热条件下液体射流破碎机理的有效手段。     

加热条件下液体燃料射流破碎机理的研究

利用线性热不稳定性理论,对黏性液体射入高温气体介质模型所对应的色散方程进行了数值求解。利用所得到的计算结果,研究了加热条件下轴对称模式扰动液体射流破碎机理,探讨了表征各种影响射流破碎作用力的无量纲Weber数（We）、密度比（Q）、Marangoni数（Ma）和Ohnesorge数（Z）对液体射流破碎最大扰动增长率及占优波数的影响。研究结果表明,液体和气体介质之间的温度梯度对液体射流稳定性有着非常显著的影响,表明热毛细力对于液体射流的破碎有促进作用,这种作用对处于Taylor模式下的液体射流尤为显著,并且这种热力作用可使液体射流从一种模式进入另一种模式,并可以大大改变射流的破碎尺序。