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液体中可压缩气体射流的瞬态特性

发布时间:2018-04-11 10:43

  本文选题:气液两相流 + 数值模拟 ; 参考:《化工学报》2016年06期


【摘要】:针对水下超声速气体射流实验装置,分别采用高速摄影对水下超声速气体射流的形态及发展过程进行了可视化观察分析,采用VOF方法建立了二维轴对称两相数值计算流模型,对实验工况进行数值模拟,得到详细的水下超声速射流流场结构。两者结合得以研究水下气体超声速射流的形态及发展过程。研究结果表明:超声速水下射流流场明显包含射流区、过渡区和羽流区3个不同特征区域,射流区内气相的胀鼓和回击现象导致了严重的振荡流模式。气液界面不稳定性引起射流局部颈缩,从而引起颈缩上游气相截面的扩张、收缩甚至断流。可观测的小幅度的颈缩导致上游的胀鼓现象;稍大幅度的颈缩导致上游的回击现象;大幅度的颈缩甚至导致射流中断,并在随后重建射流。
[Abstract]:According to the underwater supersonic gas jet experimental device, the shape and development process of underwater supersonic gas jet were observed and analyzed by high-speed photography, and the two-dimensional axisymmetric two-phase numerical calculation flow model was established by VOF method.A detailed structure of underwater supersonic jet flow field is obtained by numerical simulation of experimental conditions.The combination of the two can be used to study the shape and development process of underwater gas supersonic jet.The results show that the flow field of supersonic underwater jet obviously includes three different characteristic regions: jet region, transition zone and plume region. The phenomenon of gas expansion and backstroke in the jet zone leads to serious oscillatory flow patterns.The instability of gas-liquid interface causes local necking of jet, which results in expansion, contraction and even breakage of gas section in upstream of necking.Small necking can be observed to cause upstream bulging; slightly larger necking leads to upstream backstroke; and large necking even leads to jet interruption and subsequent reconstruction of the jet.
【作者单位】: 浙江理工大学机械与自动控制学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(10802077) 浙江理工大学流体工程技术创新团队项目(11132932611309)~~
【分类号】:O358

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本文编号:1735670

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