重力作用下液体射流不稳定性研究

重力作用下水射流的破碎是一种常见现象。表面张力在水射流不稳定性中的作用由 Rayleigh 认识，其所提出的理论被称为 Plateau-Rayleigh 理论。沿射流长度方向由波长大于某一值的扰动波所产生的颈缩与膨胀随时间不断增长，并最终导致射流破碎成液滴。扰动波的影响已通过实验研究，发现证实了该理论的本质。然而，关于这些扰动波的起源尚无共识。最近，反冲毛细波作为扰动波重要来源的观点被强调。剩余连续射流在其破碎点处端点的反冲被认为作为反冲毛细波向上传播，并在射流起源的喷嘴口处反射。反射的毛细波沿射流向下传播，其多普勒频移后的波长作为扰动波。我们搭建了一个实验以直接验证反冲毛细波的存在与影响，并给出了实验的一些初步结果。