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。     

高速液体射流初始阶段的破碎

采用激光分幅全息技术观察到了直径０．４ｍｍ液体射流上的表面波从小到大，最后导致液体破碎的发展过程，本所得的基本结论是：液体在雾化初始阶段的破腑起因于扰动波，扰动波由表及里，在周向与轴秒不断发展，首先将射流撕裂成大液滴，之后再进一步破碎成小液滴。液体射流破碎后的液滴尺寸往往大于初始扰动波长。     

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。     

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。     

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。     

液体射流结构特征的理论分析

本文利用线性不稳定性理论，在较大的韦伯数（Ｗｅ）和雷诺数（Ｒｅ）范围内对液体射流的结构特征进行了理论分析，研究结果表明：在一定韦伯数和雷诺数条件下，射流的高阶模式将成为最不稳定模式，射流的结构也将相应表现出该模式的特征，雷诺数减小对各阶模式有不同程度的抑制作用；圣零阶模式抑制较大，对高阶模式抑制较小，这是导致高阶模式成为最不稳定模式的原因；在小韦伯数和大雷诺数情况下，各阶模式几乎同样不稳定，这时射     

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。     

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。     

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。     

轴对称湍流冲击射流场的数值预测

应用标准k-ε模型和一种重正化群（RNG）k-ε模型，对半封闭轴对称湍流冲击射流场进行了数值模拟。通过两种模型计算结果的比较以及与参考文献中LDV测量结果的比较，评价了RNGk-ε模型对冲击射流场的数值预测能力。最后，根据数值模拟的结果，从流体动力学角度分析了冲击射流场的结构特性。     

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。     

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。     

低排放燃烧室空气雾化喷嘴射流破碎特性研究

针对当前广泛应用于低排放燃气轮机燃烧室中的空气雾化喷嘴,采用大涡模拟（Large Eddy Simulation,LES）和流体体积法（Volume of Fluid,VOF）研究了其在流动模糊（Flow Blurring,FB）和流动聚焦（Flow Focusing,FF）模式下射流一次破碎过程的差异。结果表明：两种模式的射流一次破碎过程均可分为3个阶段,气液交界面波动阶段、射流发展阶段和射流破碎阶段;喷嘴内部回流区的演变决定了气液交界面的波动程度,流动模糊模式下射流在后两个阶段的径向速度和形态变化程度均远高于流动聚焦模式,气泡回流过程在其射流破碎阶段占据主导地位,液体管道内气泡分布位置与涡的强度呈正相关。     

Asymmetric entrainment effect on the local surface temperature of a flat plate heated by an obliquely impinging two-dimensional jet

The flow and temperature fields caused by a two-dimensional heating air jet obliquely impinging on a flat plate are experimentally characterized. Whilst the jet flow is discharged at Re_Dh = 8.2 × 10³ based on the hydraulic diameter of the orifice, D_h, and the jet exit-to-plate spacing (separation distance) is fixed at 8D_h, the impingement angle (inclination) is systematically decreased from 90° (normal impinging) to 30° (oblique impinging). A separate experiment is carried out for a two-dimensional cooling jet obliquely impinging on a heated plate (constant heat flux). The results demonstrate that the response of local surface temperature to plate inclination behaves in a completely different manner. For impinging jet cooling, the inclination (from normal impinging position) reduces the local effective temperature values at corresponding points about actual stagnation point, inclusive of it. For impinging jet heating, the inclination causes, conversely, an increase in local surface temperature including the stagnation point temperature. However, the shifting of the actual stagnation point towards the uphill side of the plate is consistently observed for both hot and cold jet cases. This newly found feature for an obliquely impinging jet is attributed to the combined effects of asymmetric entrainment and momentum redistribution (i.e., thickening/thinning of hydraulic boundary layers on each side of the plate with respect to the actual stagnation point).