气流作用下同轴带电射流的不稳定性研究
[Abstract]:By simplifying the experimental model of gas-driven coaxial electric flow focusing, the instability theory of coaxial charged jet under the combined action of electric field force and inertial force is studied. Under the assumption that the flow is non-viscous, incompressible and non-rotating, the physical model of three-layer fluid charged jet is established, and the analytical formal dispersion relation of the evolution of disturbance in time domain is obtained. The unstable modes of the flow are found by using the regular mode method to solve the dispersion equation, and the influence of the main control parameters on the unstable modes is analyzed. The results show that the most unstable growth rate of axisymmetric mode is the largest under the reference state, so the axial symmetric disturbance controls the whole flow field. The higher the outer flow velocity, the greater the inertial force of the gas, and the easier the interface of the jet is to destabilize. The greater the velocity difference between the inner and outer layer liquid-liquid coaxial jet, the more unstable the jet. Surface tension promotes jet instability. The axial electric field has a double effect on the jet instability: the jet instability is suppressed when the electric field intensity is small, and when the applied voltage is greater than a certain critical value, the axial electric field will promote the jet instability. The critical voltage is closely related to the free charge density at the interface and the development of jet surface disturbance. These results are consistent with existing experimental phenomena and can provide theoretical guidance for experimental process control.
【作者单位】: 中国科学技术大学近代力学系;
【基金】:国家自然科学基金(11472270,81327803,11621202) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目
【分类号】:O358
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,本文编号:2412958
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