氣體環境中的液體燃料噴射后的破碎及霧化,是內燃機、航空發動機等領域的重要技術.相比簡單的自由射流霧化過程,橫向氣流場中的射流破碎形式和特征都有所不同,而這種形式的霧化在諸如航空發動機加力燃燒室、沖壓發動機燃燒室、乃至旋流器徑向噴射等新概念設計中都有著廣泛的應用!
隨著氣流速度的增加,氣動力在射流破碎過程中將取代表面張力而占據主導地位,而且螺旋狀表面波幅值會隨氣流速度增加而增加.射流運動軌跡脈動幅度隨氣流速度增加而增強,隨射流速度增加而減弱.同時給出了射流破碎位置坐標與液氣兩相動量通量比之間的關系式,以及射流液柱在破碎點之前類似拋物線的軌跡曲線公式.
采用了千眼狼5F系列高速攝像機對橫向氣流場中的液體圓形射流破碎過程進行了研究.實驗中使用的噴嘴噴孔直徑為0.3 mm,研究液體工質采用水,液氣兩相動量通量比的范圍為10.2~80.結果表明,射流表面初始波動是蛇形波動,在氣動力作用下逐漸發展成螺旋狀表面波,zui終增長到一定程度使得液體斷開.