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。     

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．     

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。     

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。     

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。     

旋转气体介质对环膜液体射流破碎不稳定性影响的研究

利用线性不稳定性理论研究了旋转气体介质对黏性环膜液体射流破碎的影响。研究结果表明,无论是轴对称模式还是非轴对称模式,由液体环膜内部气体介质旋转所产生的离心力是液体射流的失稳因素,有助于液体射流的破碎。另外,由液体环膜外部气体介质旋转所产生的离心力是液体射流的促稳因素,不利于液体射流的破碎。当相同强度的旋转同时存在于内部和外部气体介质中时,对于轴对称模式,内部气体介质的影响显著,而对于非轴对称模式,则外部气体介质的影响更为明显。通常情况下,非轴对称模式的扰动增长率强于轴对称模式的扰动增长率,因此会在环膜液体射流的破碎中占据主导地位。     

二甲醚射流雾化的不稳定性研究

利用线形稳定性理论,推导出可用来描述粘性射流表面扰动发展所满足的色散方程,并进行了无量纲化处理,利用该色散方程对二甲醚射流在正常条件和闪急沸腾条件下的不稳定性进行了研究.结果表明,在正常喷射条件下,提高射流速度和减小液体粘度可促进二甲醚射流的雾化效果,而表面张力和环境气体密度对射流不稳定性的影响则相对复杂;在闪急沸腾喷射条件下,闪急沸腾效应越明显,二甲醚射流越不稳定.     

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。     

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。     

受激液体燃料射流表面波规律初探

利用所设计的实验系统,研究了受激液体燃料射流的表面波特性以及外加激励的幅值、频率及模式对液体射流表面波特性的影响。研究结果表明,大的激励幅值、恰当的激励频率和横向激励模式能够促进液体射流表面波的发展,从而加速液体射流的破碎。     

加热条件下液膜射流破碎尺度影响因素的研究

利用线性不稳定性理论对加热条件下粘性液膜射流模型所对应的色散方程进行了数值求解。利用得到的计算结果研究了加热条件下无量纲数对液膜射流破碎尺度的影响。结果表明:在反对称模式下,当We·Q<1时,液膜破碎处于大尺度模式,反之则处于小尺度模式;在对称模式下,当We·Q<1且Ma相似文献   

射流动力学边界条件的研究

对于射流的动力学边界条件,学术界一直没有全面、系统地论述过。线性和非线性动力学边界条件之间存在相互对应的关联关系,即线性动力学边界条件应该通过对非线性动力学边界条件的线性化得到,而现有文献中并未明确。本文从动力学边界条件的普适性原始表达式入手,对平面液膜、圆射流和环状液膜气液交界面三维扰动瑞利和瑞利-泰勒表面波的线性动力学边界条件和一维扰动多级瑞利表面波的非线性动力学边界条件进行详细的推导。     

圆形液体射流冲击单相局部对流传热的实验研究

以强润湿性液体为工质，就圆形自由和浸没射流冲击r／d=0.2，3．5和5处的换热系数及局部换热系数的径向分布进行了系统测定并予以关联。详细研究了射流出口Re数和液体温度等对局部换热系数的影响，最后就Nu0～Re关系式中Re数指数的物理含义作了说明。图4表3参14