液体横向射流在气膜作用下的破碎过程

• 作者: 张彬 成鹏 李清廉 陈慧源 李晨阳
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 液体射流 破碎过程 表面波 气膜
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 224-235
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20201384

摘要

为了研究液体横向射流在气膜作用下的破碎过程,采用背景光成像技术及VOF TO DPM方法进行了实验研究和仿真研究,模拟介质为水和空气.研究结果表明,液体射流在气膜作用下主要存在两种破碎过程:柱状破碎和表面破碎.Rayleigh-Taylor(R-T)不稳定性产生的表面波是液体射流发生柱状破碎的主要原因,气流穿透表面波的波谷导致射流柱破碎,破碎后的液丝沿流向逐渐发展呈带状分布.Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性产生的表面波是液体射流发生表面破碎的主要原因,液丝和液滴从射流表面剥离.局部动量比对液体横向射流的破碎过程具有重要影响,当局部动量比较低时,液体射流的破碎由K-H不稳定性主导;随着局部动量比的增大液体射流的破碎逐渐由R-T不稳定性主导.液体射流的破碎长度及穿透深度均随局部动量比的增大而增大.