環(huán)膜液體射流破碎機(jī)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(jī)理的研究是一具有重要理論和工程應(yīng)用背景的課題，特別是對(duì)于柴油機(jī)和直噴式分層燃燒汽油機(jī)。在各種射流模式中有一類(lèi)稱(chēng)為環(huán)膜液體射流，這是一種需要空氣輔助或擾動(dòng)的霧化形式。由于該現(xiàn)象的復(fù)雜性，對(duì)其本質(zhì)的認(rèn)識(shí)和理論解釋還遠(yuǎn)沒(méi)達(dá)到令人滿(mǎn)意的程度。本文著重對(duì)環(huán)膜液體射流的破碎機(jī)理進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。 運(yùn)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(guò)對(duì)該方程進(jìn)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?dāng)?shù)We、雷諾數(shù)Re、速度比U、密度比Q和旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度Ω、Γ），兩種擾動(dòng)模式在零階模式（n=0）和高階模式（n=1，2）時(shí)射流破碎最大擾動(dòng)增長(zhǎng)率和波數(shù)的關(guān)系。計(jì)算結(jié)果表明：由于韋伯?dāng)?shù)（We）和雷諾數(shù)（Re）同時(shí)作用在內(nèi)、外兩個(gè)氣-液界面上，因而，這兩個(gè)參數(shù)對(duì)兩種擾動(dòng)模式均會(huì)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(wú)量綱參數(shù)（Ui、Qi、Ω）都主要對(duì)類(lèi)反對(duì)稱(chēng)模式的擾動(dòng)產(chǎn)生影響，凡是與外氣體介質(zhì)相

3、關(guān)的無(wú)量綱參數(shù)（Uo、Qo、Γ）都主要對(duì)類(lèi)對(duì)稱(chēng)模式的擾動(dòng)產(chǎn)生影響，這一結(jié)論無(wú)論是對(duì)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(dòng)增長(zhǎng)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(chǎng)的形態(tài)特征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)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(duì)于不同的燃料（本文選用柴油和無(wú)水乙醇），乙醇的霧化質(zhì)量要優(yōu)于柴油。這與理論計(jì)算的結(jié)論是相吻合的。 利用基于夫瑯和費(fèi)衍射的粒度