存在温度扰动的圆环旋转黏性液体射流稳定性

摘要

建立了同时存在速度扰动、压力扰动以及温度扰动的圆环旋转黏性液体射流稳定性色散方程。在此基础上,进行了存在温度扰动的圆环旋转黏性液体射流稳定性研究;通过气液温差分析了温度扰动强度对射流稳定性的作用,以贝克来数Pe为特征参数,分析研究了射流液体热量传递特性与温度扰动对射流稳定性作用的影响。研究结果表明,温度扰动的存在使得圆环旋转黏性液体射流最大扰动增长率、最不稳定频率和不稳定截断频率增大,并使射流扰动增长率随扰动频率的变化规律发生变化;温度扰动有利于提高一定扰动频率下射流的轴对称扰动稳定性,使射流扰动占优模式发生变化。圆环旋转黏性液体射流最大扰动增长率、最不稳定频率和不稳定截断频率随气液温差和贝克来数Pe增加而增大;气液温差不会改变射流扰动占优模式;轴对称扰动射流的最大扰动增长率大于非轴对称扰动射流,其差值随气液温差和贝克来数Pe增加而增大。