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双喷嘴喷流在横向流中的高帧率特性表征

流体动力学 2024-10-01 v1

摘要

双喷嘴喷流是 various 工程装备中的典型流动结构,但目前缺乏其动力学特性的详细研究。本研究在不同的喷嘴速度比 (3、5 和 7) 和喷嘴间距 (2d、3d 和 4d) 下,使用粒子图像测速 (PIV) 在 40 kHz 的速度下测量了双喷嘴喷流的流场。二维速度场测量结果表明,前后喷嘴之间的相互作用strongly 受喷嘴间距影响,导致喷轨、沿喷轨的速度以及涡旋动力学出现变化。值得注意的是,由于阻塞效应和压力效应,前后喷嘴的喷轨都高于单喷嘴喷流。喷轨可以拟合为 r(1.5l5)dr^{(1.5l-5)}d 作为比例长度的比例方程。此外,还考察了速度变化、剪切层涡旋的动力学、局部压力分布和湍流动能分布。研究结果强调了单喷嘴与双喷嘴喷流在横向流中的区别,同时揭示了前后喷嘴之间的相互作用。结果展示了不同喷嘴速度比和喷嘴间距如何影响这些相互作用,为理解双喷嘴配置中复杂动力学提供了深入见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2409.19927,
  title  = {High frame rate characterization of interaction between twin-nozzle jet in crossflow},
  author = {Xunchen Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2409.19927},
  year   = {2024}
}

备注

28 pages, 19 figures