平面液体层碎裂过程试验研究
液体射流的碎裂直接影响液体雾化的质量,空气的动力作用将促进液体射流的碎裂。对小宽厚比喷嘴喷射出的平面水膜进入静止空气环境中和两侧不同气流流速环境中的碎裂过程进行了试验研究。结果表明,静止空气环境中的水膜表面波呈现对称波形,射流的碎裂长度随喷射流速的增大而增大,喷射压力对射流碎裂长度没有直接影响。空气助力作用使平面射流表面波的上、下气液交界面出现相位差,即使在水膜两侧空气助力气流流速完全相等的情况下,表面波的波形仍参差不齐。当水流流速较低时,水膜单侧较大的空气助力气流速度是非对称波形产生的条件;水膜的碎裂长度将随空气助力气流速度的增大而减小,在25m/s的空气助力作用下,水膜的碎裂长度缩短了69%;较大的空气助力气流速度将造成水膜表面粗糙不平,并在喷嘴出口不远处被撕裂成不规则的片状和大颗粒水滴,表面波很难保持完整,甚至在水膜的中心区域也会出现被撕开的空穴,说明空气助力对于低速水膜射流具有很强的促进碎裂作用,空气助力作用必将极大地改善低速射流的一级雾化效果。当水流流速较高时,空气助力作用对水膜碎裂长度的影响大为减弱,水膜的碎裂长度最多缩短了9.5%;即使在高速助力空气的作用下,水膜仍长期保持较稳定的射流流态,没有出现明显的水膜撕裂现象,说明在小宽厚比喷嘴的瑞利(Rayleigh)模式射流中,高速射流是水膜的稳定因素。与气液流速比、气液流速差、气流马赫数等量纲一参数相比,液体喷射的绝对流速是射流碎裂的主要影响因素。
液膜碎裂长度 空气助力 喷嘴出口宽厚比 射流表面波 液体射流
曹建明 苏海东 陈文凤 蹇小平 李跟宝 陈志伟 张秋霞 王磊 李雪莉 刘朋 罗明
长安大学汽车学院,西安 710064
国内会议
合肥
中文
1-10
2009-10-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)