空心圆柱形液体射流分裂与雾化机理的研究.pdfVIP

　 辑第 16 卷第 2 期　　　　　 水 动 力 学 研 究 与 进 展 　　　 . , . 16, . 2 A Ser A V o l N o 　　2001 年 6 月　　　　　　　JOU RNAL O F H YDROD YNAM ICS　　　　　June, 2001 文章编号: (2001) 空心圆柱形液体射流分裂 与雾化机理的研究 1 2 严春吉 , 　　解茂昭 ( 1. 大连海事大学轮机工程学院, 辽宁大连 116023; 2. 大连理工大学动力工程系, 辽宁大连 116023) 　　摘　要: 　本文采用线性稳定性分析的方法推导出了普遍三维形式下的空心圆柱射流自由表 面扰动发展的特征方程。数值计算结果表明: 当空心圆柱内半径很小时与圆柱形液体射流的结果 是一致的。数值计算还表明, 当 ( J e 1 时, 空心圆柱射流分裂雾化形态与A h 数 内半径与液膜厚 ) 度比 的大小有很大关系, 当A h 数较小时射流分裂雾化是轴对称扰动模态与非轴对称扰动模态 基本相同, 当A h 数较大时非轴对称扰动模态占绝对优势; 在J e 1 时, 所对应的分裂形态是轴对 称模态占绝对优势。 关　键　词: 　射流; 稳定性; 特征方程; 分裂和雾化 中图分类号: 　 358　　　文献标识码: O A 1　引言 液体射流分裂与雾化不仅是流体稳定性理论中一项基础性课题, 而且在热能、动力、化 工等工程领域具有重要实践意义。八十年代以来, , . . [ 1 ] , , . . [ 2 ] 等人分别在 B racco F V L in S P [ 3 ] 时间模态和空间模态下对圆柱射流的雾化机理进行探讨; 最近易世君等人 对圆柱射流在非 轴对称扰动下的分裂与雾化作了较扩充的研究。由于空心射流在理论上更加复杂, 在工程上 也有重要应用。本文对粘性液体空心圆柱射流在普遍三维扰动下的稳定性进行了研究, 进而 分析各种因素对射流分裂与雾化的影响。 2　稳定性分析 ( 1) 无量纲线化射流控制方程的解 ( ) 下考察粘性液体圆环射流的线性稳定性, 假设射流方向与 z 在柱坐标系 r, , z 轴方向 收稿日期: ( ) 基金项目: 　国家自然科学基金资助项目 ( ) 作者简介: 　严春吉 1967～ , 男, 讲师, 硕士。 © 1995-2004 Tsinghua