论文部分内容阅读
本文基于各流动参数间的联动关系对输入参数进行了计算,然后根据可压缩顺向气流中的平面液膜、不可压缩顺向气流中的圆射流、不可压缩顺向气流中的环状液膜、可压缩?-z向复合气流中的环状液膜的色散准则关系式、平面液膜的时空模式三级表面波扰动振幅函数和圆频率解析式,利用FORTRAN语言和穆勒方法进行编程和数值计算,绘制了不同情况下的ωrk-曲线图、表面波波形图和波形叠加图,并进行稳定性分析。通过数值计算,可知:无论是近反对称波形还是近正对称波形,射流表面波增长率均随气液流速比之差的增大而先减小后增大,随液流韦伯数和雷诺数的共同增大而增大,随液流欧拉数、气流马赫数的增大而增大。在平面液膜的碎裂过程中,当气液速度比较小时,近反对称波形的表面波起支配作用,但在Magj（29）3.0的可压缩气流中,波形的影响微乎其微。在圆射流的雾化过程中,在射流流速较小的层流区,流速是射流的稳定因素;而在射流流速较大的过渡区,流速转而成为射流的不稳定因素。正对称波形的不稳定性比反对称波形的略大,且其表面波增长率均随液体欧尼索数的减小而增大。当射流流速处于同一区间且差别不大时,阶数的影响很小,但仍然能够看出,阶数越高,射流越稳定。对于顺向气流中的环状液膜,低速气流时,外环单侧气流对表面波增长率的影响最大,内环单侧气流的影响次之,内外环气流等速时的影响最小。高速气流时,结论相反。表面波振幅比随气液流速比的增大而增大。内外环气流等速时,表面波增长率随气液密度比的增大而减小。内外环气流不等速时,趋势相反。内外环气流等速且小韦伯数时,表面波增长率始终随韦伯数的增大而减小。内外环气流不等速时,表面波增长率随韦伯数的增大而先减小后增大。对于复合气流中的环状液膜,无论是哪种涡流模式,也无论何种波形,表面波增长率均随内外环顺向气液速度比、内环旋转气流强度、气液密度比的增大而增大。在刚性涡流模式下,近反对称波形的不稳定性较大;无论何种波形,表面波增长率均随外环刚性涡流强度的增大而减小,随韦伯数和雷诺数的共同增大而先减小后增大。在势涡流模式下,波形的影响微乎其微;表面波增长率随外环势涡流强度的增大,液体韦伯数和雷诺数的共同增大而增大,且外环势涡流强度的影响大于内环势涡流强度的影响。无旋转气流时,无论哪种波形,表面波增长率和表面波数均随内、外环顺向气流马赫数的增大而增大。通过对平面液膜的非线性稳定性分析可知,当流动条件相同时,反对称波形的碎裂时间、碎裂长度比正对称波形的短。这是因为反对称波形通常出现在射流的过渡段,而正对称波形则通常出现在射流的层流段。