環(huán)膜液體射流破碎機理的研究.pdf

1、射流是自然界和工程中大量存在的現(xiàn)象，射流霧化機理的研究是一具有重要理論和工程應用背景的課題，特別是對于柴油機和直噴式分層燃燒汽油機。在各種射流模式中有一類稱為環(huán)膜液體射流，這是一種需要空氣輔助或擾動的霧化形式。由于該現(xiàn)象的復雜性，對其本質(zhì)的認識和理論解釋還遠沒達到令人滿意的程度。本文著重對環(huán)膜液體射流的破碎機理進行了理論和實驗研究。 運用線性不穩(wěn)定性理論，獲得了表征環(huán)膜液體射流不穩(wěn)定性的特征方程-色散方程。通過對該方程進行數(shù)值求

2、解，研究了環(huán)膜液體射流在不同條件下（不同的韋伯數(shù)We、雷諾數(shù)Re、速度比U、密度比Q和旋轉(zhuǎn)強度Ω、Γ），兩種擾動模式在零階模式（n=0）和高階模式（n=1，2）時射流破碎最大擾動增長率和波數(shù)的關(guān)系。計算結(jié)果表明：由于韋伯數(shù)（We）和雷諾數(shù)（Re）同時作用在內(nèi)、外兩個氣-液界面上，因而，這兩個參數(shù)對兩種擾動模式均會產(chǎn)生影響且效果較顯著。凡是與內(nèi)氣體介質(zhì)相關(guān)的無量綱參數(shù)（Ui、Qi、Ω）都主要對類反對稱模式的擾動產(chǎn)生影響，凡是與外氣體介質(zhì)相

3、關(guān)的無量綱參數(shù)（Uo、Qo、Γ）都主要對類對稱模式的擾動產(chǎn)生影響，這一結(jié)論無論是對于零階模式還是高階模式同樣成立。一般，在一定條件下高階模式下的最大擾動增長率要低于零階模式。 采用陰影法和數(shù)字激光全息技術(shù)研究噴霧場的形態(tài)特征。實驗結(jié)果表明，對于同一種燃料，改變噴油裝置的脈沖寬度并不能改善噴油質(zhì)量；對于不同的燃料（本文選用柴油和無水乙醇），乙醇的霧化質(zhì)量要優(yōu)于柴油。這與理論計算的結(jié)論是相吻合的。 利用基于夫瑯和費衍射的粒度