水下超声速气体射流线性稳定性研究

摘要：

水下超声速气体射流稳定性是水下推进、水下焊接技术研究的焦点领域.通过建立线化小扰动气液混合流体控制方程,开展水下超声速气体射流线性稳定性研究.控制方程的形式表明,射流基本流分布(速度与浓度分布)、雷诺数、相对密度、相对粘度能够影响水下超声速气体射流稳定性.使用Chebyshev配置点法对控制方程进行求解.计算结果表明,射流基本流分布以及相对密度是影响射流稳定性的主要因素.射流基本流分布越平缓,射流最大扰动增长率越小;相对密度越小,即气液密度差越小,射流最大扰动增长率越小.随雷诺数增大,射流最大扰动增长率先减小后增大,当雷诺数>105时,射流最大扰动增长率趋于常数.对不同相对粘度,射流扰动增长率-特征波数曲线高度重合.同时分析了射流不同截面的稳定性特征,计算结果表明,随射流截面与喷管出口距离的增加,最大扰动增长率减小.

关键词：水下射流、超声速气体射流、线性稳定性、Chebyshev配置点法、气液两相流

所属期刊栏目：42

分类号：O358(流体力学)

资助基金：装备预研船舶重工联合基金6141B042802-39

在线出版日期：2021-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：550-559