采用高速攝影方法研究了尾流對(duì)煙火藥水下氣泡的影響。結(jié)果表明:煙火藥水下燃燒氣泡形成的尾流結(jié)構(gòu)分為與氣泡距離較近的主尾流及遠(yuǎn)離氣泡的次尾流兩部分;相比于空氣泡,固體殘?jiān)篃熁鹚幩氯紵a(chǎn)生的尾流更容易發(fā)生脫落;氣泡上升過程中表面更平而兩側(cè)變寬,最終成為橢圓形,氣泡頭部上升速度由于拖曳力的變化而變化。 

【文章來源】：火工品. 2020,(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

煙火藥裝藥樣品

試驗(yàn)裝置如圖2所示，將煙火藥裝藥樣品置于自制的立方體有機(jī)玻璃水箱（附標(biāo)尺）中，距水面距離0.7m，采用電點(diǎn)火頭進(jìn)行點(diǎn)火。用美國Redlake公司的HG-100K型高速攝影儀對(duì)氣泡形成運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行拍攝，曝光時(shí)間650μs，采樣頻率為1 000Hz，利用Motion Central控制和圖像采集工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)收集。2 結(jié)果與討論

如圖3所示，在兩氣泡之間的合并過程中，尾流起了至關(guān)重要的作用，正是在氣泡尾流的作用下，下氣泡才可以加速并拉近與上氣泡之間的距離，兩氣泡之間形成通道完成合并。將煙火藥水下燃燒氣泡形成的尾流結(jié)構(gòu)分為兩部分：（1）與氣泡距離較近的主尾流；（2）遠(yuǎn)離氣泡的次尾流。主尾流是封閉區(qū)域且隨氣泡運(yùn)動(dòng)，在主尾流內(nèi)部，存在較寬的循環(huán)流型，但尾流壁不總是清晰可見。另一方面，次尾流是開放結(jié)構(gòu)且很少是確定的區(qū)域。在次尾流中會(huì)有自由剪切層和從主尾流脫落的漩渦。在低雷諾數(shù)下，它可以是主尾流下沿著氣泡上升路徑擴(kuò)展的流尾，或在高雷諾數(shù)下遠(yuǎn)離氣泡擴(kuò)展的渦街。另外，次尾流可能由于氣泡經(jīng)過而發(fā)生漂移效應(yīng)[10]。在煙火藥水下燃燒中會(huì)有固體顆粒產(chǎn)生，從而形成氣固液三相，此時(shí)雷諾數(shù)較高，會(huì)由于整體流動(dòng)而與固體顆粒相互作用從而出現(xiàn)擾動(dòng)流場(chǎng)。因此，氣固液三相流的氣泡尾流會(huì)不同于氣液兩相系統(tǒng)的尾流，固體顆粒的存在會(huì)對(duì)次尾流中的液體流動(dòng)產(chǎn)生較大的影響。


本文編號(hào)：3234100