同轴气流式液体射流分裂液滴粒径研究

作     者：郭立梅 吕明 宁智 Guo Limei;Lü Ming;Ning Zhi

作者机构：北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2022年第54卷第2期

页      面：405-413页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2020JBM053)。 

主　　题：液体射流 同轴气流 液滴粒径 临界模数 

摘      要：针对同轴气流式液体射流分裂液滴粒径预测模型缺乏的现状,结合射流线性稳定性理论,建立了基于临界模数的同轴气流式黏性液体射流分裂液滴粒径表达式,在此基础上,分别研究了气流旋拧(气流同时存在轴向和周向运动)及流体物性(气体可压缩性、液体黏性、气液密度比和表面张力)对液滴粒径的影响规律.研究发现:周围气流轴向引射作用和同轴旋转作用均会导致分裂液滴粒径整体呈先增大后减小的趋势;且在气流仅作同轴旋转运动时,相同临界模数下气流旋转对分裂液滴粒径的影响较小.在本文的研究参数范围内,分裂液滴粒径随气体可压缩性和气液密度比的增加而减小,随液体黏度和表面张力的增加而增加;其中,气体可压缩性在气流作同轴旋转运动时作用效果更强,液体黏度在气流作同轴引射运动时效果更为显著.研究结果对同轴气流式液体射流的分裂液滴粒径预测具有一定的理论意义和工程应用价值.