液体中可压缩气体射流的瞬态特性

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。

关键词：气液两相流、数值模拟、实验验证、可压缩气体射流、流动振荡

所属期刊栏目：67

分类号：O359+.1(流体力学)

资助基金：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。@@@@supported by the National Natural Science Foundation of China10802077;the Fluid Engineering Innovation Team of Zhejiang Sci-Tech University11132932611309

在线出版日期：2016-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2291-2299