利用无量纲分析解明高速液体射流的破碎及雾化机理

摘要

高速液体射流的破碎和喷雾形成过程广泛运用于直喷汽油机和柴油机的燃油喷射中。影响高速射流的破碎因素众多,破碎机理异常复杂。传统从影响射流破碎的一级参数出发来分析其破碎机理的方法不能从根本上解明射流的物理过程，建立的模型适用范围十分有限.本研究从分析影响射流破碎的关键作用力出发，通过分析射流破碎过程中受到的惯性力、粘性力、表面张力和气体阻力以及它们之间的相对大小来解明射流破碎机理.利用无量纲的雷诺数、韦伯数和气液密度比来定量的表达各作用力在射流破碎过程中的竞争和制衡关系,建立无量纲数关系式.最后基于建立的无量纲关系式来解明高速液体射流的破碎机理。由于无量纲分析将众多的一级参数综合到关键作用力中,所以建立的无量纲关系式能够显示的表达射流破碎的物理机理,具有通用性。