射流廣泛地應用在不同的工業(yè)領域,例如,氣體燃料的混合過程,微射流主動冷卻控制,飛行器的噪聲控制等。理解射流的混合機制,控制射流的混合過程,對于強化燃燒、減噪具有重要研究價值。本文通過數(shù)值模擬方法研究脈沖微射流控制主射流的混合過程,獲得微射流不同激勵參數(shù)控制下的射流流場結構變化以及擬序結構的空間發(fā)展。本文借助CFD軟件Ansys Fluent完成了基于脈沖微射流控制的射流數(shù)學模型的建立,并考慮了入口擾動條件對數(shù)值模擬準確性的影響,通過與自然射流實驗結果相對比,驗證其模型的可靠性。在此基礎上,研究了脈沖微射流的控制參數(shù)如質量流率比Cm、占空比 c以及激勵頻率比fe/fo對射流混合特性的影響。數(shù)值模擬結果發(fā)現(xiàn),在激勵頻率比fe/fo為1,占空比為15%條件下,質量流率比為0.1%以及0.19%時,射流混合效果最好,此時改變射流激勵頻率比發(fā)現(xiàn),射流混合效果變差,對質量流率為0.19%時改變射流的占空比發(fā)現(xiàn),占空比為15%最佳,其次為30%。通過使用Q準則識別流場的擬序結構發(fā)現(xiàn),微射流周期性脈沖噴射使得出口處渦環(huán)卷起的位置提前,微射流噴射的那側渦環(huán)方位角位置生成流向渦結構,射流在方位角位置的擴散...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 圓湍射流的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 圓湍射流的數(shù)值模擬研究
        1.2.2 圓湍射流控制實驗研究現(xiàn)狀
        1.2.3 圓湍射流控制模擬研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 自然射流模擬
    2.1 引言
    2.2 控制方程
    2.3 湍流模型
        2.3.1 大渦模擬控制方程
    2.4 自然射流模型驗證
        2.4.1 物理模型
        2.4.2 幾何模型
        2.4.3 邊界條件與求解器設置
    2.5 自然射流模型驗證結果
    2.6 本章小結
第3章 微射流激勵參數(shù)對射流混合特性的影響
    3.1 引言
    3.2 微射流的入口條件
    3.3 微射流與主射流質量流率比對主射流混合特性的影響
        3.3.1 微射流噴射對主射流的影響
        3.3.2 射流中心線速度衰減率及速度分布
        3.3.3 射流渦結構的發(fā)展演化
    3.4 微射流占空比對主射流混合特性的影響
        3.4.1 微射流噴射對主射流的影響
        3.4.2 射流渦結構的發(fā)展演化
    3.5 微射流激勵頻率比對主射流混合特性的影響
    3.6 兩支微射流激勵相位對主射流混合特性的影響
    3.7 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3848229