液体脉动射流初次雾化机理研究及涡结构辨识

发布时间：2024-02-22 03:18

　　本文使用VOF(Volume of Fluid)界面追踪方法和基于树形数据结构的自适应求解算法来研究液体射流的雾化破碎过程以及外加扰动对射流破碎机理产生的影响,并探讨基于深度学习的模型对射流流场的涡核心区域进行有效的识别。对于两相不可压高速射流问题,在无扰动情况下,液体射流的头部、液丝和液滴随着射流时间的发展不断发生演变,射流头部先呈现蘑菇状外形,随后液丝生成,并慢慢转变成网兜状,直至断裂形成小液滴。在周期性流向强迫的作用下,射流液柱的表面会形成周期波,其液丝破裂形成液滴的时机与稳定射流情形相比会有所提前,射流形成的头部更趋于扁平,最终生成的液滴数量更多。文中主要分析了扰动频率和扰动幅值对射流破碎特征的影响规律。研究发现,在基频附近从小到大缓慢增加振动频率,射流破碎长度会先减小后增大。射流未扰动液柱长度(L)、液滴直径的概率密度分布(PDF)和液滴直径(SMD)等指标受扰动频率的影响显著,并在中低频段和中高频段有不同的表现。在考察的幅值变化范围内,扰动幅值对射流破碎长度的影响并不显著。强迫扰动作用下液体射流表面波的形成、发展及失稳与涡运动学有很大的关系,涡结构的识别及其演化特征的分析对...

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【部分图文】：

图1.1喷嘴的原理图（左边是压力旋流，右边是喷气式）[7]

浙江大学硕士学位论文绪论3图1.1喷嘴的原理图（左边是压力旋流，右边是喷气式）[7]燃气轮机的燃料喷射系统主要有两类：压力喷嘴和气动喷嘴[8]。在压力喷嘴中，液体在旋流室中被加压并进入燃烧室，在燃烧室环境的压力要小一些。它形成一个圆锥形液体薄层，由于两相的速度差异而分解（上图a）....

图1.2燃烧室中的液相主要变化顺序图[7]

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图1.4四种破碎模式下的液体圆柱射流（a瑞利破碎模式b第一类破碎c第二类破碎d雾化模式）[7]

浙江大学硕士学位论文绪论6上脱落，在下游区，剩余的液体分裂成大的液体碎片。4．雾化模式（高韦伯数）：其特点是喷嘴出口处的射流完全中断，液滴远小于射流直径，雾化是由短波扰动触发的。图1.3无量纲参数与射流破碎模式的关系[16]图1.4四种破碎模式下的液体圆柱射流（a瑞利破碎模式b第....

本文编号：3906312