本文建立了粘性平面液膜噴射進入可壓縮復(fù)合氣流中的物理模型,對平面液膜瑞利-泰勒波(R-T波)在復(fù)合氣流中的碎裂進行了線性穩(wěn)定性分析。首先通過連續(xù)性方程、動量守恒方程、運動學(xué)邊界條件、附加邊界條件和動力學(xué)邊界條件推導(dǎo)得到量綱一的色散準則關(guān)系式(dispersionrelation),并與已有的瑞利波(R波)推導(dǎo)結(jié)果進行對比,證明了 R-T波推導(dǎo)過程的正確性。其次使用Fortran語言編寫程序,對色散準則關(guān)系式進行數(shù)值計算,得到表面波增長率ωr和表面波數(shù)(?)之間的關(guān)系。根據(jù)推導(dǎo)所得的色散準則關(guān)系式可知,R波是主波,T波是次波,R波在液膜的碎裂過程中起主導(dǎo)作用。當(dāng)T波不存在時,R波依然存在;但當(dāng)R波不存在時,T波也就不復(fù)存在。Fortran程序計算結(jié)果表明:(1)對于R波,表面波增長率(?)隨波數(shù)(?)的增大先增大后減小,隨著位移的延伸,射流的振幅不斷增大,波長逐漸減小,直至支配波數(shù)和支配表面波增長率點。對于T波,表面波增長率ωr隨波數(shù)ky的增大而減小,直至為零。中間位置的波長最大,振幅也最大,隨著位移向兩邊的延伸,波長和振幅均不斷減小,到了平面液膜的邊緣位置,表面波的波長最短,振幅也不再...

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 噴霧的研究方法
    1.3 噴霧的理論研究
    1.4 平面液膜射流碎裂的理論研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究目的
    1.6 本文主要工作
第二章 平面液膜R-T表面波物理模型的建立
    2.1 物理模型的建立
    2.2 推導(dǎo)條件
    2.3 量綱一參數(shù)
第三章 液相推導(dǎo)
    3.1 液相控制方程組的一般形式
    3.2 液相控制方程組的量綱一化
    3.3 液相控制方程組的線性化
    3.4 液相微分方程的建立
    3.5 液相微分方程的通解
        3.5.1 擾動壓力的通解
        3.5.2 擾動速度的通解
        3.5.3 液相微分方程通解的驗證
    3.6 液相流動邊界條件
        3.6.1 液相流動運動學(xué)邊界條件
        3.6.2 液相流動附加邊界條件
    3.7 反對稱波形液相流動微分方程的特解
        3.7.1 反對稱波形擾動速度的特解
        3.7.2 反對稱波形擾動壓力的特解
    3.8 正對稱波形液相流動微分方程的特解
        3.8.1 正對稱波形擾動速度的特解
        3.8.2 正對稱波形擾動壓力的特解
    3.9 驗證
        3.9.1 矢量分析與場論的方法與流函數(shù)的方法的對比
        3.9.2 R-T波與R波的對比
    3.10 本章小結(jié)
第四章 氣相推導(dǎo)
    4.1 氣相控制方程組的一般形式
    4.2 氣流粘性項的簡化
    4.3 氣相控制方程組的線性化
    4.4 氣相控制方程組的量綱一化
    4.5 氣相微分方程的建立
    4.6 上氣液交界面氣相微分方程的解
        4.6.1 擾動壓力的通解
        4.6.2 擾動速度的通解
        4.6.3 上氣液交界面運動學(xué)邊界條件
        4.6.4 上氣液交界面附加邊界條件
        4.6.5 擾動速度的特解
        4.6.6 擾動壓力的特解
        4.6.7 上氣液交界面R-T波與R波的對比
    4.7 下氣液交界面氣相微分方程的解
        4.7.1 擾動壓力的通解
        4.7.2 擾動速度的通解
        4.7.3 下氣液交界面運動學(xué)邊界條件
        4.7.4 下氣液交界面附加邊界條件
        4.7.5 反對稱波形下氣液交界面微分方程的特解
        4.7.6 下氣液交界面反對稱波形R-T波與R波的對比
        4.7.7 正對稱波形下氣液交界面微分方程的特解
        4.7.8 下氣液交界面正對稱波形R-T波與R波的對比
    4.8 本章小結(jié)
第五章 色散準則關(guān)系式
    5.1 流動動力學(xué)邊界條件
    5.2 反對稱波形色散關(guān)系式
    5.3 正對稱波形色散關(guān)系式
    5.4 驗證
    5.5 穩(wěn)定極限
    5.6 本章小結(jié)
第六章 線性穩(wěn)定性分析
    6.1 液流韋伯?dāng)?shù)和雷諾數(shù)的共同影響
    6.2 氣液流速比的影響
    6.3 氣流馬赫數(shù)的影響
    6.4 液流歐拉數(shù)的影響
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    全文工作總結(jié)
    未來展望
參考文獻
附錄 雙曲函數(shù)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號：3754099