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题名气流作用下同轴带电射流的不稳定性研究
被引量：9
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作者
李帅兵
杨睿
罗喜胜
司廷
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机构
中国科学技术大学近代力学系
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出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第5期997-1007,共11页
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基金
国家自然科学基金(11472270
81327803
+1 种基金
11621202)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目
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文摘
通过对气体驱动同轴电流动聚焦的实验模型进行简化,开展了电场力和惯性力共同作用下同轴带电射流的不稳定性理论研究.在流动为无黏、不可压缩、无旋的假设下,建立了三层流体带电射流物理模型并得到了扰动在时间域内发展演化的解析形式色散关系,利用正则模方法求解色散方程发现了流动的不稳定模态,进而分析了主要控制参数对不稳定模态的影响.结果表明,在参考状态下轴对称模态的最不稳定增长率最大,因此轴对称扰动控制整个流场.外层气流速度越高,气体惯性力越大,射流的界面越容易失稳.内外层液-液同轴射流之间的速度差越大,射流越不稳定.表面张力对射流不稳定性起到促进作用.轴向电场对射流不稳定性具有双重影响:当加载电场强度较小时,射流不稳定性被抑制;当施加电压大于某一临界值时,轴向电场会促进射流失稳.临界电压的大小与界面上自由电荷密度和射流表面扰动发展关系密切.这些结果与已有的实验现象吻合,能够对实验的过程控制提供理论指导.
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关键词
同轴射流
带电射流
电流动聚焦
射流不稳定性
过程控制
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Keywords
coaxial jet
electrified jet
electro-flow focusing
jet instability
process control
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分类号
O361.5
[理学—流体力学]
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