一种基于N-S方程的射流喷射角的确定方法技术

本发明专利技术属于无固壁约束的粘性圆柱射流流场领域，涉及一种基于N‑S方程的射流喷射角的确定方法，首先根据N‑S泛定方程和连续性方程对无固壁约束的粘性圆柱射流流场进行建模分析，从中得出界面波的形变运动模型；其次利用物理模型结果量化得出射流喷射角的理论值；最后通过对实际射流进行实验研究得出理论喷射角和实际喷射角之间显性线性关系的比例系数，对理论得出对的喷射角进行修正。本发明专利技术为无固壁约束射流的喷射形态研究提供重要途径，同时为实际生产中射流冷却、清洁技术的喷射角参数设计提供方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于N-S方程的射流喷射角的确定方法
本专利技术属于无固壁约束的粘性圆柱射流流场领域，涉及一种基于N-S方程的射流喷射角的确定方法。
技术介绍
在实际生产中，射流及其喷射有着广泛的应用，如农业灌溉，射流切割、柴油机喷嘴、雾化射流冷却、清洁技术等。流体从喷管内经由管口射出，进入无固壁约束的空间时会形成射流。根据出口流速、出口管径、喷嘴形状等的不同，形成的射流稳定性将会不同，有可能形成稳定的层流或亚稳态的湍流，在外界气体持续扰动的情况下射流可能最终破碎生成液珠甚至气溶胶。同时，射流喷出的喷射角对于生产有着重要意义，在农业灌溉中需要根据具体的喷射角确定灌溉模式，在药物喷射中需要限制喷射角的大小以防物品受污染和损害。然而现有研究对射流喷射角的计算并无统一的方法，由理论直接计算出的喷射角与实际喷射角之间存在巨大偏差，导致在实际应用中喷射角的确定只能用尝试方法，造成成本的增加甚至工件的损伤和浪费。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出一种基于N-S方程的射流喷射角的确定方法，其从界面波角度出发建立无固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于N-S方程的射流喷射角的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)根据N-S泛定方程和连续性方程对无固壁约束的粘性圆柱射流流场进行建模得出界面波的形变运动模型；/n2)利用物理模型结果量化射流喷射角的理论值；/n3)得出理论喷射角和实际喷射角之间显性线性关系的比例系数，进而得出普适的实际射流喷射角求解方法。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于N-S方程的射流喷射角的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据N-S泛定方程和连续性方程对无固壁约束的粘性圆柱射流流场进行建模得出界面波的形变运动模型；
2)利用物理模型结果量化射流喷射角的理论值；
3)得出理论喷射角和实际喷射角之间显性线性关系的比例系数，进而得出普适的实际射流喷射角求解方法。


2.根据权利要求1所述一种基于N-S方程的射流喷射角的确定方法，其特征在于：
步骤1)中界面波的形变运动模型为：












其中u1、u2分别为液、气的流速，ρ1、ρ2分别为液、气的密度，p为压强，μ1、μ2分别为液、气的粘度，U为z方向上的气、液相对速度；
其边界条件为：(r＝a)












上述方程组的求解为：



其中Iv为v阶虚宗...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢嘉骏，穆程刚，王守一，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61