气体中心旋转丝面喷嘴中液体薄片的断裂

本研究关注旋转液体薄片从气体中心旋转丝面喷嘴中的断裂行为，特别关注中心气体喷流对液体薄片断裂的作用。使用水和空气作为实验流体，通过定制制造的气体中心旋转丝面喷嘴进行液体薄片断裂的冷流实验。采用摄影技术捕捉液体薄片在不同流动条件下的流动行为。从液体薄片的图像中推导出液体薄片断裂长度和喷雾宽度的定量变化。液体薄片的断裂过程受到中心气体喷流的显著影响。观察到低惯性液体薄片更容易受到中心气体喷流的影响，在较小的气体喷流鲁莫数 $Re_g$ 下发展出较短的断裂长度；高惯性液体薄片在较小的 $Re_g$ 下忽略中心气体喷流的存在，并在较大的 $Re_g$ 下最终发展出较短的断裂长度。实验证据表明，中心气体喷流会在液体薄片表面产生波纹，这可能促进了从薄片表面产生厚液体丝束的产生。液体薄片表面的波纹程度随着 $Re_g$ 的增大而增大。对实验观察的定性分析表明，液体薄片内部表面与中心气体喷流之间的气体夹带过程是液体薄片断裂的主要触发因素。