平面液膜射流多级表面波的非线性稳定性研究

发布时间：2020-12-11 06:38

　　本文建立非粘性平面液膜喷射进入不可压缩轴向气流中碎裂过程的非线性物理模型。推导得到非线性量纲一化的连续性控制方程、运动学和动力学边界条件,进而推导出了二级波显式复数型圆频率和表面波振幅解表达式。首先,破解了Jazayeri（论文发表在国际流体力学顶级期刊-英国剑桥出版社《Journal of Fluid Mechanics》上）的表面波振幅的初始函数;继而推导出了Jazayeri反对称波形的一级波微分方程及其解的表达式,与Jazayeri的推导结果完全相同;并将推导扩展到正对称波形。之后,建立了自己的时空模式（Absolute）初始函数,并推导出了反对称和正对称波形的一级波微分方程及其解的表达式。进一步,推导出了反对称和正对称波形的二级波微分方程及其解的表达式。绘制出了一级、二级波的波形图,以及一级、二级波的叠加波形图。结果表明:（1）由于双曲余弦函数cosh的纵坐标对称性,Jazayeri的反对称波形一级波表面波增长率（?）的正负对数值计算结果没有影响。我们的反对称时空模式,当（?）为正时,表面波持续增长;当（?）为负时,表面波渐趋稳定。（2）在输入参数相同和液体粘度不高的条件下,非... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三级表面波的波形叠加

31]建立的，并且将表面波划分为三个不稳定区。每一级的初始扰动振幅各不相同；图1.2所示为三级表面波的另一种叠加方式的示意图，之所以提出这种叠加方式是基于对实际喷雾图像的观察结果[32]。二级表面波附着在一级表面波的波峰连接线之上，而三级表面波又附着在二级表面波的波峰连接线之上，简称波峰叠加。图1.1 三级表面波的波形叠加 图1.2 三级表面波的波峰叠加研究射流稳定性需要根据控制方程、运动学边界条件和动力学边界条件来推导。对于有粘性不可压缩的液体喷射进入无粘性可压缩的气体中的稳定性研究，气相和液

长安大学硕士学位论文第二章 物理模型的建立平面液膜表面波的示意图。考虑一个二维平面液膜，，沿液膜厚度方向为 y 轴，未经扰动的液膜表面位于 速 度 和 y - 方 向 速 度 的 基 流 值 分 别 为Pl onst.， 0lV 。 为上下气液交界面表面波的相位差

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]圆射流超临界喷雾的稳定性分析[D]. 曹汝恒.长安大学 2017
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本文编号：2910067