Wave packet analysis and break-up length calculations for an accelerating planar liquid jet
Wave packet analysis and break-up length calculations for an accelerating planar liquid jet
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加速平面液体射流的波包分析和破碎长度计算
DOI：
10.1088/0169-5983/44/1/015503
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发表时间：
2012
影响因子：
1.5
通讯作者：
Turner M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Turner M
本文研究了加速平面液体射流向湍流过渡的过程。通过计算的传播和空间演化的扰动波包产生的喷嘴处出现的射流，我们能够估计破碎长度和破碎时间为不同的加速度和不同的液体与空气的密度比的大小。这项研究使用了一个基本的射流速度分布，在空气和液体的流体界面两侧的剪切层。剪切层被构造为速度的函数，其表现与我们的喷射柴油射流的CFD模拟一致。假设射流沿着射流中心轴线的无因次速度采用V（t）= tanh（at）的形式，其中参数a确定加速度的大小。我们比较完全非定常的结果，通过求解非定常瑞利方程的准定常射流，以确定当非定常的影响是显着的，以及是否可以被视为准定常的柴油机在典型的操作条件下的射流。
This paper examines the process of transition to turbulence within an accelerating planar liquid jet. By calculating the propagation and spatial evolution of disturbance wave packets generated at a nozzle where the jet emerges, we are able to estimate break-up lengths and break-up times for different magnitudes of acceleration and different liquid to air density ratios. This study uses a basic jet velocity profile that has shear layers in both air and the liquid either side of the fluid interface. The shear layers are constructed as functions of velocity which behave in line with our CFD simulations of injecting diesel jets. The non-dimensional velocity of the jet along the jet centre-line axis is assumed to take the form V (t)= tanh (at), where the parameter a determines the magnitude of the acceleration. We compare the fully unsteady results obtained by solving the unsteady Rayleigh equation to those of a quasi-steady jet to determine when the unsteady effects are significant and whether the jet can be regarded as quasi-steady in typical operating conditions for diesel engines.
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