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声振和静电场耦合作用下漏电介质平面液膜的线性不稳定性
1
作者
贾伯琦
王平
+1 位作者
刘宇新
富庆飞
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2024年第2期105-116,共12页
在超声电喷推力器中,声振与电场力共同作用使得液膜界面失稳破裂,进而发射液滴并产生推力.为了揭示超声电喷推力器中液膜初始失稳的物理机制,针对超声与电场力耦合作用下液膜的线性不稳定性进行了理论研究.基于Floquet理论,对声振和静...
在超声电喷推力器中,声振与电场力共同作用使得液膜界面失稳破裂,进而发射液滴并产生推力.为了揭示超声电喷推力器中液膜初始失稳的物理机制,针对超声与电场力耦合作用下液膜的线性不稳定性进行了理论研究.基于Floquet理论,对声振和静电场耦合作用下漏电介质平面液膜进行了线性不稳定性分析,求解了扰动增长率、频率与波数之间的色散关系,通过绘制色散曲线,获得电学、振荡及物性参数对线性失稳的影响规律.结果表明,根据极板间距与液膜厚度之比的不同,液体电导率和介电常数对不稳定性的影响规律会发生改变.当参数不稳定区域增长率较大时,电场力的增强会促进失稳,而当参数不稳定区域增长率较小时,电场力的增强会抑制失稳.
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关键词
超声电喷
漏电介质
静电场
声振
参数不稳定
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职称材料
法向声场中粘弹性平面液膜的线性不稳定性研究
2
作者
贾伯琦
于卓民
+1 位作者
刘宇新
虞育松
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1019-1031,共13页
针对液体火箭发动机中可能出现的声学振荡工况,对法向声场中平面液膜的线性不稳定性进行了理论分析。采用粘势流理论,描述了液膜的动量方程和边界条件。基于Floquet理论,获得了正弦、曲张双模态耦合的色散方程。结果表明,气液剪切引起的...
针对液体火箭发动机中可能出现的声学振荡工况,对法向声场中平面液膜的线性不稳定性进行了理论分析。采用粘势流理论,描述了液膜的动量方程和边界条件。基于Floquet理论,获得了正弦、曲张双模态耦合的色散方程。结果表明,气液剪切引起的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定和声振引起的参数不稳定之间存在竞争关系。奥内佐格数的增大、弹性数的减小和时间常数比的增大会抑制液膜的失稳。韦伯数的增大对K-H不稳定有促进作用,但是对参数不稳定具有双重作用,一方面韦伯数的增大减弱了表面张力,促进液膜失稳,另一方面韦伯数的增大使得参数不稳定区域的波数增大,增强粘性对不稳定的抑制作用,抑制液膜失稳。邦德数的增大促进了参数不稳定,抑制了K-H不稳定。声振频率的增大使得K-H不稳定增强,参数不稳定减弱。
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关键词
声学振荡
Kelvin-Helmholtz不稳定
参数不稳定
线性不稳定性
粘弹性
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职称材料
题名
声振和静电场耦合作用下漏电介质平面液膜的线性不稳定性
1
作者
贾伯琦
王平
刘宇新
富庆飞
机构
北京交通大学
北京交通大学唐山研究院
北京控制工程研究所
北京航天微系统研究所
北京航空航天大学
出处
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2024年第2期105-116,共12页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(12302325)
河北省自然科学基金青年项目(A2023105004)
+1 种基金
北京市科协青年人才托举工程和先进空间推进技术实验室
北京市高效能及绿色宇航推进工程技术研究中心开放基金课题资助(LabASP-2022-05)。
文摘
在超声电喷推力器中,声振与电场力共同作用使得液膜界面失稳破裂,进而发射液滴并产生推力.为了揭示超声电喷推力器中液膜初始失稳的物理机制,针对超声与电场力耦合作用下液膜的线性不稳定性进行了理论研究.基于Floquet理论,对声振和静电场耦合作用下漏电介质平面液膜进行了线性不稳定性分析,求解了扰动增长率、频率与波数之间的色散关系,通过绘制色散曲线,获得电学、振荡及物性参数对线性失稳的影响规律.结果表明,根据极板间距与液膜厚度之比的不同,液体电导率和介电常数对不稳定性的影响规律会发生改变.当参数不稳定区域增长率较大时,电场力的增强会促进失稳,而当参数不稳定区域增长率较小时,电场力的增强会抑制失稳.
关键词
超声电喷
漏电介质
静电场
声振
参数不稳定
Keywords
ultrasonic aided electrospray
leaky dielectric
electrostatic field
acoustic oscillations
parametric instability
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
法向声场中粘弹性平面液膜的线性不稳定性研究
2
作者
贾伯琦
于卓民
刘宇新
虞育松
机构
北京交通大学机电学院
北京交通大学唐山研究院
北京航天微系统研究所
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1019-1031,共13页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(12302325)
河北省自然科学基金青年项目(A2023105004)
北京市科协青年人才托举工程。
文摘
针对液体火箭发动机中可能出现的声学振荡工况,对法向声场中平面液膜的线性不稳定性进行了理论分析。采用粘势流理论,描述了液膜的动量方程和边界条件。基于Floquet理论,获得了正弦、曲张双模态耦合的色散方程。结果表明,气液剪切引起的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定和声振引起的参数不稳定之间存在竞争关系。奥内佐格数的增大、弹性数的减小和时间常数比的增大会抑制液膜的失稳。韦伯数的增大对K-H不稳定有促进作用,但是对参数不稳定具有双重作用,一方面韦伯数的增大减弱了表面张力,促进液膜失稳,另一方面韦伯数的增大使得参数不稳定区域的波数增大,增强粘性对不稳定的抑制作用,抑制液膜失稳。邦德数的增大促进了参数不稳定,抑制了K-H不稳定。声振频率的增大使得K-H不稳定增强,参数不稳定减弱。
关键词
声学振荡
Kelvin-Helmholtz不稳定
参数不稳定
线性不稳定性
粘弹性
Keywords
Acoustic oscillations
Kelvin-Helmholtz instability
Parametric instability
Linear instability
Viscoelastic fluids
分类号
V434.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
声振和静电场耦合作用下漏电介质平面液膜的线性不稳定性
贾伯琦
王平
刘宇新
富庆飞
《空间控制技术与应用》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
法向声场中粘弹性平面液膜的线性不稳定性研究
贾伯琦
于卓民
刘宇新
虞育松
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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