【摘要】：為了探究高韋伯?dāng)?shù)下氣流速度及液滴初始直徑對液滴破碎以及Rayleigh-Taylor不穩(wěn)定波的影響,進(jìn)行了煤油單液滴在氣流中破碎的實(shí)驗(yàn),采用高速攝影技術(shù)記錄了液滴的破碎過程,應(yīng)用包含粘性和表面張力的Rayleigh-Taylor不穩(wěn)定性理論分析了液滴的破碎過程,對Rayleigh-Taylor不穩(wěn)定波波長與液滴破碎時(shí)間進(jìn)行了理論計(jì)算,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了對比研究。結(jié)果表明:當(dāng)We為321左右時(shí),煤油液滴開始呈現(xiàn)災(zāi)型破碎模式;氣流速度、液滴初始直徑對液滴表面的最大增長率Rayleigh-Taylor不穩(wěn)定波的波長、增長率和臨界波長均有影響;RayleighTaylor不穩(wěn)定性理論在預(yù)測最不穩(wěn)定波長時(shí),結(jié)論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差不超過6%;取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)M為8.9時(shí),液滴破碎時(shí)間理論與實(shí)驗(yàn)誤差最小。
[Abstract]:In order to investigate the effects of flow velocity and initial diameter of droplets on droplet fragmentation and Rayleigh-Taylor unstable wave at high Weber number, experiments were carried out on the breakup of kerosene single liquid droplets in the airflow. High-speed photography was used to record the breakup process of the droplets, and the breakup process of the droplets was recorded by high-speed photography. The theory of Rayleigh-Taylor instability including viscosity and surface tension is used to analyze the breakup process of liquid droplets. The wavelength of Rayleigh-Taylor unstable wave and the breakup time of droplets are calculated theoretically and compared with the experimental results. The results show that when We is about 321, kerosene droplets begin to show catastrophic fragmentation mode, and the velocity of gas flow and the initial diameter of droplets have influence on the wavelength, growth rate and critical wavelength of Rayleigh-Taylor unstable waves with maximum growth rate on the surface of droplets. When the RayleighTaylor instability theory predicts the most unstable wavelength, the error between the conclusion and the experimental results is not more than 6%, and when the empirical parameter M is 8.9, the theoretical and experimental error of droplet breaking time is the smallest.
【作者單位】： 南京理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：航天科技創(chuàng)新基金(CASC03-02) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金(30920140112001)
【分類號】：O35

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本文編號：2460937