高速气体流动环境中的液膜破碎过程及雾化机理研究

液膜破碎作为一种重要的液体介质雾化类型，在实际火箭发动机、冲压发动机等动力装置的燃料雾化过程中起着重要作用。有关液膜雾化机理的研究一直以来忽略了环境气流所直到的重要作用。本项目结合实际应用条件，采用高速摄影、纹影技术、片光技术等先进测量手段，重点对受到环形气流作用的锥形液膜的破碎过程及雾化机理进行深入的试验观测，掌握液膜变形过程、表面波波长及频率数据、二次雾化过程等详细图像与数据，在此基础上清晰描述液膜雾化过程。通过改变气液及液膜参数研究气动作用对液膜破碎过程的影响作用。通过纹影技术及图像处理技术获取喷雾锥角、穿透度、破碎长度等数据，通过PDA测量喷雾性能数据。通过进行表面波不稳定分析建立表面扰动波增长方程建立破碎过程数学模型。通过对模型求解并与试验结果对比验证模型的正确性。另外，还对比研究另外2种情况下的液膜破碎过程。最终获得气流作用对液膜破碎过程的影响规律。