基于作用力分析的分裂液滴内空泡时间稳定性研究

摘要：

基于线性稳定性理论,推导出描述超空化时分裂液滴内空化气泡稳定性的数学模型;在此基础上,从分裂液滴内空泡的受力角度对空化气泡的时间稳定性进行研究.研究结果表明,液滴黏性力使空泡稳定性增强;相对于空气及空泡的黏性力而言,液滴黏性力对空泡的稳定性起主导性作用.空泡惯性力是影响空泡稳定性的主要因素,对空泡稳定性具有不利影响,其影响程度与空泡液滴半径比密切相关,空泡惯性力对空泡稳定性的影响随空泡液滴半径比的增大而显著增强.空泡可压缩力、液滴内部气动力以及空泡液滴界面处的表面张力有利于空泡稳定,其变化对空泡稳定性的影响受空泡液滴半径比的影响相对较小;液滴外部气动力对空泡稳定性的影响相对较小.建立分裂液滴内空化气泡临界破碎准则,并对分裂液滴内空化气泡的破碎进行分析;分析结果表明,空泡维持时间受空泡生长速度和空泡液滴半径比的影响;对于某一确定初始空泡液滴半径比的分裂液滴来说,有其最大空泡极限破碎半径;空泡极限破碎半径随初始空泡液滴半径比的增加而减小.

关键词：液滴、超空化、空化气泡、稳定性、数学模型

所属期刊栏目：50

分类号：O359(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金51276011;国家高技术研究发展计划863 计划,2013AA065303;北京市自然科学基金3132016;内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金k2013-3

在线出版日期：2014-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：162-169