粘性射流的空间非线性不稳定性分析

来源 :第九届全国流体力学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yongqiangdd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  本文对静止气体中的粘性圆环射流的空间非线性不稳定性进行了研究。将控制方程和边界条件做摄动展开,得到一阶、二阶方程组。一阶方程组即线性方程组,直接引用前人的研究结果;将一阶方程组的结果代入二阶方程组,推导得到气液界面处的二阶扰动振幅的表达式,并进一步计算得到表征射流非线性强弱的破裂长度。通过分析比较不同物性参数(雷诺数、韦伯数、气液密度比)下一阶增长率、破裂长度及破裂时的波形,得到粘性、表面张力、气动力等因素对于射流非线性不稳定的影响规律。
其他文献
The Taylor-series-expansion method of moments (TEMOM) was introduced in 2008,and its basic theory and applications have subsequently been developed further by different researchers.The theories and ap
多相流动分析在科学研究、工程应用等领域都有广泛的应用。在诸多的界面捕捉方法中,VOF框架下的界面捕捉方法—THINC (Tangent of Hyperbola forINterface Capturing),以其思想简单、有效避免了几何重构的特点受到了格外的关注。但是,由于双曲正切函数的多次积分的困难,THINC方法在多维重构中显得较为复杂。
弯道在颗粒物(如PM10和PM2.5等)流动过程中普遍存在,其运动较为复杂且对颗粒沉积影响比直管更为显著.本文结合实验、解析和数值模拟所得综合半分析模型,研究弯道里面湍流中颗粒碰撞粘附和沉积穿透等动力学特性.研究发现:在平均气流速度U=2.2m/s和5.3m/s的实验条件下,用半分析模型推广预测的颗粒通过率结果与前人实验吻合较好.颗粒无量纲沉积速度对数值随着无量纲弛豫时间对数值之间的线性关系得到前
本文通过求解轴对称Navier-Stokes方程对液滴撞击液膜现象进行了数值研究,并运用VOF方法对气液两相的相界面进行了捕捉。通过对流场的分析,本文着重对液相的粘性对于撞击过程的影响进行了研究并通过分析整个过程中动能,表面张力能,重力势能以及总的机械能的变化,对液相粘性的影响进行了定量化的分析。结果 显示,液相粘性的增加会加粗指状物并阻滞迅捷喷溅的产生,而造成这一结果的原因主要体现在粘性对于指状
基于水下火炮发射的工程背景,设计了静态模拟装置对多股燃气射流在柱形充液室内的发展过程进行实验观测和数值模拟研究。实验采用高速录像系统研究了多股燃气射流在水容器中的扩展过程。数值部分采用欧拉多相流模型来描述气-液湍流掺混过程,结果表明液体环境中Taylor空腔收缩与气液卷吸等不稳定现象对流场波系结构形成影响。当中心射流出现收缩现象时,中心射流近喷嘴膨胀区域缩小,气体流动速度降低。相对于气液卷吸现象,
宏观混匀时间是评价多相流混合效果的一个重要指标,本文针对评价多相流混匀时间的方法进行了水模型顶吹搅拌容器实验研究,利用混合过程中示踪粒子的分布随时间演化规律来确定搅拌容器内的宏观混匀时间。通过图像处理技术分割每一图样,并结合同调群理论计算出分割后二值化图样的贝蒂数,构建零维贝蒂数β0作为评价混匀时间的指标,观察零维贝蒂数β0的变化规律利用平均值法确定混匀时间。
两两不相溶的流体与固体表面间所形成的气液固三相交接点/线称为接触线。基于连续介质假设的固体表面的无滑移边界假设,使得在运动接触线附近的力学分析面临应力奇点困境;而采用基于热力学势概念的相场(phase-field)观点很好的规避这一难题。
水下航行体在水面附近的运动会影响周围的流场,并可能导致水面出现波浪。反过来,产生的波浪也有可能影响物体在水中运动的阻力。鱼类在长时间的自然选择过程中,有可能形成特殊的结构,对鱼类进行仿生水动力学研究,可能有助于水下航行体的优化设计。
海洋超大型浮式结构物(VLFS)技术对我国开发海洋资源、增强国家经济和国防实力都具有非常重要的意义。相对于传统的海洋结构物,VLFS作为公里量级的海洋结构物,在海洋环境中的弹性变形是不容忽视的,而研究这些弹性变形所产生的挠曲波对设计和使用VLFS有着难以取代的帮助。在理论研究中,可以将VLFS模拟成漂浮在无粘流体表面的弹性梁/板,而结构物上的运载器(飞机,汽车)则可近似为一类集中载荷。
撞击式喷嘴在液体火箭发动机中得到广泛的应用,目前对射流撞击形成液膜型式的理论分析由低速流动发展为高速撞击。本文从流体力学基本方程入手,考虑异质撞击,得到了相关圆柱射流高速撞击形成液膜型式的理论模型,并对撞击角度、喷射速度及粘性系数以及工质相容性对液膜形状、厚度及速度的影响进行了分析。配制了不同工质溶液,通过高速摄像机拍摄液膜图像并进行了相应的图像处理分析。实验结果证明所得到理论模型的正确性。