平面液体层碎裂过程实验研究

• 作者: 刘朋 张秋霞 曹建明 李跟宝 李雪莉 王磊 罗明 苏海东 蹇小平 陈志伟 陈文凤 韩燕丽
• 来源期刊: 实验力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 液膜碎裂长度 空气助力 喷嘴出口宽厚比 射流表面波
• 年，卷（期）: 2010,（3）
• 页码范围: 310-318
• 分类号: O358
• 字数: 4739字
• 语种: 中文

摘要

小宽厚比喷嘴喷射出的平面水膜进入静止空气中, 在不同气流流速环境下对水膜碎裂过程进行了实验研究.结果表明,静止空气中的水膜表面波呈现对称波形,射流的碎裂长度随雷诺数的增大而增大,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.水膜的碎裂长度随空气助力气流速度的增大而减小;空气助力对于低雷诺数水膜射流具有很强的促进碎裂作用,所以会极大地改善低雷诺数射流的一次雾化效果.随着水流雷诺数的提高,空气助力作用对水膜碎裂长度的影响大为减弱;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,高雷诺数射流是水膜的稳定因素.与气液流速比、气流马赫数等无量纲参数相比,液体喷射的雷诺数是射流碎裂的主要影响因素.