冲击加速度液柱中的气液喷溅起始

本文引入了一种新型活塞驱动装置，用于研究冲击加速度液柱压缩闭合气体体积时气液喷溅的起始。实验通过高速摄像和压电压力传感器进行监控。观察到气液喷溅在液柱发生突然减速时起始，与液体中压力骤降导致负压 (拉伸) 相关联。引入了一种新型数值建模方法，将液柱视为弹簧-质量系统。该方法能够再现液柱的可压缩性效应，用于探讨导致液柱拉伸和气液喷溅起始的波动机制。该模型表述为一组耦合的非线性微分方程，既再现实验动力学，又捕捉液柱中的压力波活动。对气液喷溅起始行为进行了实验和数值参数研究。气液喷溅的起始机制被识别为液柱边界处的波反射序列，这一机制被发现与模型良好一致。传统气液喷溅数标准据无法预测本实验中的气液喷溅起始，而本数值模型被发现能正确预测广泛实验参数下的气液喷溅起始。