横向气流中非牛顿液体射流直接数值模拟

摘要：

采用直接数值模拟研究了动量比为6的非牛顿液体射流在横向气流中的破碎特征,重点分析了表面波发展、弯曲特性和展向扩散等射流结构及其非牛顿特征.在非牛顿液体射流的近喷嘴位置,其表面迹线随时间摆动,并有逆横向气流方向运动的趋势.射流的展向扩散仅在喷入初期较为明显,此后基本维持在接近35°的扩散半角.射流的一次破碎,尤其是液丝与液滴、甚而卫星液滴的生成过程都被精细地捕捉和描述.在近喷嘴的射流柱附近,横向气流流动具有一定的圆柱扰流相似性,在其他区域则表现为极其复杂的紊流特征.射流的非牛顿特性主要体现在黏性系数,不同位置的液体黏性系数相差超过20％.相较牛顿液体射流,剪切稀化的非牛顿射流具有更易破碎的特征.

关键词：液体射流、横向气流、非牛顿流体、破碎、直接数值模拟

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分类号：V231.2(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金91441128,51276151National Natural Science Foundation of China 91441128,51276151

在线出版日期：2016-10-18（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：2659-2668