同轴旋转可压缩气流中黏性液体射流形态研究.pdf

内燃机学报

第42卷（2024）第1期Vol.42（2024）No.1

TransactionsofCSICE

DOI:10.16236/j.cnki.nrjxb.202401007

同轴旋转可压缩气流中黏性液体射流形态研究

吕明，郭立梅，宁智

(北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京100044)

摘要：采用射流线性稳定性分析方法，考虑液体黏性、周围气流的同轴旋转运动以及可压缩性的条件下，建立了

描述同轴旋转可压缩气流中黏性液体射流的数学模型，并进行了验证，研究了气流量纲为1旋转强度以及流体物

性对液体射流不稳定形态的影响．研究表明：周围气流的旋转速度较小时，对射流起促稳作用，继续增大气流量

纲为1旋转强度，开始对射流起促分裂作用；且随着气流旋转强度的增大，射流扰动沿周向方向发展，射流柱变

的高度不对称．在研究参数范围内，气体可压缩性和气/液密度比均能促进射流的失稳，并会影响射流空间形态，

尤其是在周向方向上能够改变射流的占优模式，增强射流的不对称性；液体黏性以及表面张力对射流均具有增强

稳定性的作用．

关键词：液体射流；气流旋转；数学模型；射流形态

中图分类号：TK421文献标志码：A文章编号：1000-0909(2024)01-0053-08

StudyontheMorphologyofViscousLiquidJetina

CoaxialSwirlingAirflow

，，

LyuMingGuoLimeiNingZhi

(SchoolofMechanical，ElectronicandControlEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China)

Basedonthelinearstabilityanalysismethod，consideringtheliquidviscosity，thecoaxialrotatingmo-

Abstract：

tionandcompressibilityofthesurroundingairflow，amathematicalmodeldescribingtheviscousliquidjetinthe

coaxialrotatingcompressibleairflowwasestablishedandverified，andtheeffectsofthedimensionlessrotationin-

tensityoftheairflowandthephysicalpropertiesofthefluidontheunstableformoftheliquidjetwerestudied.The

resultsshowthatwhent