电邦德数影响下无水乙醇的荷电微射流不稳定性

发布时间：2021-08-28 19:51

　　基于高速摄像及小尺度PIV技术对无水乙醇荷电微射流雾化模式的演变及射流不稳定性进行了实验研究。精确捕捉了无水乙醇荷电微射流的显微演变过程,探讨了电邦德数影响下不同雾化模式的射流不稳定性演变特征及其对微射流雾化特性的影响规律。实验结果表明:射流的非轴对称性径向扰动贯穿于整个射流雾化模式区间;随着电邦德数不断增大,射流偏离度呈先增大后减小的趋势,而其不确定性的脉动范围在锥射流模式下不断增大,过渡到多股射流模式后,脉动范围逐渐减小至零,而后再逐渐增大;锥射流模式下,射流核心区及速度方向均偏离轴心,射流速度较纺锤模式明显回落;多股射流模式下,射流核心区速度明显回升,但不同电邦德数下多股射流之间的速度分布差异较大;多数情况下,射流边界处的流线较为紊乱,缺乏对称性,但在电邦德数为13.30～13.60的极小区间内保持稳定的多股射流稳定雾化形态,射流核心区速度达到峰值。 

【文章来源】：实验流体力学. 2019,33(06)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

无水乙醇荷电雾化的可视化实验装置

值得一提的是，实验中发现了多股射流模式的稳定雾化形态，其雾化区间极短（13.30≤BoE≤13.60）。通过记录的图片可以看出，该区间内各股射流都保持极低的径向扰动增长率，射流雾化极其稳定，射流破碎子液滴具有良好的单分散性，由此打破了以往认为只有微流量锥射流才存在稳定雾化区间的传统观念[25]。这表明雾化射流流量的增加虽然打破了锥射流雾化模式的稳定区间，但却可以在多股射流模式下发现其稳定雾化区间。这意味着通过参数的有效控制可实现较大流量范围内的射流稳定雾化，从而在工业应用中大大提高微/纳颗粒制备及喷涂等环节的生产效率。图2 不同Bo下无水乙醇荷电微射流雾化形态

不同Bo下无水乙醇荷电微射流雾化形态

【参考文献】：
期刊论文
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[6]荷电黏性液体射流线性不稳定性分析[J]. 王晓英,王军锋.  排灌机械工程学报. 2012(02)
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本文编号：3369139