【摘 要】
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该文从实验与理论上对RESS过程膨胀射流场的湍动特征进行了研究.建立了研究RESS过程射流场结构和制备微细颗粒的实验系统和测试系统,采用高频动态压力传感器探针测量了RESS过
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该文从实验与理论上对RESS过程膨胀射流场的湍动特征进行了研究.建立了研究RESS过程射流场结构和制备微细颗粒的实验系统和测试系统,采用高频动态压力传感器探针测量了RESS过程射流场的一维轴向湍动信号,获得类周期特征频谱和功率谱的一维轴向分布.分析认为特征频谱代表射流场剪切层中拟序结构,以双对数频谱图的分形判据判断流场的高频涡漩处于分维混饨状态,采用相空间重构法编程计算了射流场相关维数的一维轴向分布,确定相关维数在5以上,流场处于较高维混沌状态.推断RESS过程射流场的一维轴向发展为:在距离喷口2~3mm处开始形成拟序结构大涡,在射流场中稳定发展,代表涡漩尺寸的特征主频变化不明显,而涡漩结构的强度逐渐减弱.研究了热力学条件对RESS过程膨胀射流场拟序结构特征信号的影响.测定轴向3mm、10mm、20mm处拟序结构信号的频率谱和功率谱随膨胀前压力的变化规律,结果表明,膨胀前压力对特征频率也没有显著影响,但对反映湍动场涡漩能量的功率谱影响显著.特征频率的功率密度与膨胀前压力在双对数坐标系中基本成直线上升关系.实验测量了喷嘴直径为600μm条件下射流场拟序结构信号的特征功率谱,与100μm毛细管喷嘴的测量结果进行比较,认为初始条件无论对于拟序结构的特征主频还是其能量密度都有显著影响.
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