高压燃气射流在整装液体中扩展过程的实验和数值模拟

莽珊珊; 余永刚

doi:10.11883/1001-1455(2011)03-0300-06

高压燃气射流在整装液体中扩展过程的实验和数值模拟

doi: 10.11883/1001-1455(2011)03-0300-06

莽珊珊^,,
余永刚

1.
南京理工大学理学院,江苏南京210094;
2.
南京理工大学动力工程学院,江苏南京210094

详细信息

通讯作者:
莽珊珊

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出版历程
- 刊出日期: 2011-05-25

Experimentandnumericalsimulationforhighpressurecombustiblegasjet expansionprocessinabulk-loadedliquid

MANG Shan-shan^,,
YU Yong-gang

1.
SchoolofScience,NanjingUniversityofScience& Technology,
2.
Nanjing210094,Jiangsu,China;

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Corresponding author: MANG Shan-shan

摘要

摘要: 为研究高压燃气射流在整装液体中的扩展规律,探索提高射流稳定性的控制方法,设计了4级渐扩型圆柱观察室。采用高速录像系统,观察了燃气射流在液体模拟工质中扩展与掺混的过程,获得了射流扩展形态的序列照片,测量了Taylor空腔的扩展速度,对比了观察室内壁形状对射流扩展过程的影响。建立了二维轴对称气液两相湍流模型,模拟射流扩展过程,计算得到的Taylor空腔扩展形态和扩展速度与实验吻合较好。研究结果表明,渐扩型观察室台阶处出现涡流,诱导射流径向扩展,可抑制Kelvin-Helmholtz不稳定效应,采用阶梯渐扩型边界有助于提高射流稳定性。
- 流体力学 /
- 燃气射流 /
- 湍流掺混 /
- 气液相互作用
Abstract: Inordertoinvestigatetheexpansioncharacteristicsofthehighpressurecombustiblegasjet inabulk-loadedliquidandtoexplorethecontrolmethodsforimproveingthejetstability,acylindrical four-stagestepped-wallchamberwasdesigned.Usingahigh-speedkinescopesystem,theexpansion andmixingprocessofthegasjetintheliquidwasobserved.Aseriesofphotosdescribingjetexpansionform wereobtained,theexpansionvelocityoftheTaylorcavitywasmeasuredandtheeffectsof thechamberwallshapeonthejetexpansionwerecompared.A2-Daxisymmetricgas-liquidtwo-phase turbulentflow modelwasdevelopedtosimulatethejetexpansionprocess.ThecalculatedjetexpansionshapeandexpansionvelocityoftheTaylorcavitywereconsistentwithexperimentalresults. Obtainedresultsshowthatvortexemergesatthechambersteps, whichinducesthejettoexpandradially thenrestrainsKelvin-Helmholtzinstability.Thestepped-wallchamberboundarycanimprovethejet stability.
- fluidmechanics /
- combustible-gasjet /
- turbulentmixing /
- gas-liquidinteraction

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参考文献(0)

施引文献

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