剪切气流中无黏液体横向射流破碎机理

• 作者: 邓甜 李佳周 陈伟
• 来源期刊: 航空学报
• 关键词: 二维剪切气流 液体横向射流 色散方程 R-T不稳定性 K-H不稳定性
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学|Fluid Mechanics and Flight Mechanics
• 页码范围: 141-151
• 页数: 11页
• 分类号: V231.2+3
• 语种: 中文

摘要

航空发动机燃烧室中,液体燃料的雾化过程、特别是初始雾化过程非常复杂,至今无法建立准确的初始雾化模型.忽略液体射流黏性,采用线性不稳定性分析法对无黏液体(工质为水)在二维剪切横向气流中的破碎机理进行研究.通过建立射流的色散方程,根据其表面波的增长率及波数的发展情况对射流破碎进行预测.当气体韦伯数或液体韦伯数增大时,射流表面波增长率显著增加,最佳波长明显减小.液气动量比大于临界值时,Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性占主导作用;反之,Rayleigh-Taylor(R-T)不稳定性占主导作用.二维剪切气流在射流方向上具有速度梯度,只改变横向气动力对射流表面波的作用.气体韦伯数与液体韦伯数对射流破碎的作用与均匀气流相似;保持气流流量相同时,负梯度剪切气流可以加速射流的破碎.