留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

激波驱动液体轴对称抛撒的实验研究

杨磊 杨向龙 黄中伟

杨磊, 杨向龙, 黄中伟. 激波驱动液体轴对称抛撒的实验研究[J]. 实验流体力学, 2016, 30(6): 32-36. doi: 10.11729/syltlx20160060
引用本文: 杨磊, 杨向龙, 黄中伟. 激波驱动液体轴对称抛撒的实验研究[J]. 实验流体力学, 2016, 30(6): 32-36. doi: 10.11729/syltlx20160060
Yang Lei, Yang Xianglong, Huang Zhongwei. Experimental study of axisymmetrical dissemination of liquid driven by shock wave[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2016, 30(6): 32-36. doi: 10.11729/syltlx20160060
Citation: Yang Lei, Yang Xianglong, Huang Zhongwei. Experimental study of axisymmetrical dissemination of liquid driven by shock wave[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2016, 30(6): 32-36. doi: 10.11729/syltlx20160060

激波驱动液体轴对称抛撒的实验研究

doi: 10.11729/syltlx20160060
基金项目: 

国家自然科学基金资助项目 11102116

深圳市科技计划资助项目 GJHS20120621155355526

详细信息
    作者简介:

    杨磊(1978-), 男, 安徽合肥人, 副教授。研究方向:实验流体力学、激波动力学。通信地址:广东省深圳市深圳大学土木工程学院A519。E-mail:yanglei@szu.edu.cn

    通讯作者:

    杨向龙, E-mail:xlyang@xzu.edu.cn

  • 中图分类号: O353.5

Experimental study of axisymmetrical dissemination of liquid driven by shock wave

  • 摘要: 设计了利用垂直激波管实现液体轴对称抛撒的实验装置,通过高速摄影技术获得不同驱动压力下气液界面不稳定性发展直至发生首次破碎的时间序列。实验结果表明,马赫数的增大导致初始扰动波的波长减小和扰动波数的增加,且尖钉发生破碎并与气流混合的程度更为剧烈。实验液体发生首次破碎的位置基本不随驱动压力的升高而改变。液体前锋的加速度曲线呈现出前期基本不变,后期迅速增大的趋势。
  • 图  1  实验装置正视图

    Figure  1.  The front view of experimental facility

    图  2  实验装置侧视图

    Figure  2.  The side view of experimental facility

    图  3  工况1高速摄影照片

    Figure  3.  Photos of test condition 1

    图  4  4种工况抛撒过程照片

    Figure  4.  Photos of the dissemination process under four test conditions

    图  5  4种工况首次破碎照片

    Figure  5.  Photos of the primary breakup under four test conditions

    图  6  液体前锋位移与时间的关系

    Figure  6.  Relationship between displacement of liquid front and t

    图  7  液体前锋速度与时间的关系

    Figure  7.  Relationship between velocity of liquid front and t

    图  8  液体前锋加速度与时间的关系

    Figure  8.  Relationship between acceleration of liquid front and t

    表  1  实验工况

    Table  1.   Test condition

    参数工况编号
    1234
    实验液体体积/mL53.453.453.453.4
    1#聚酯薄膜厚度/mm0.050.0750.1250.15
    2#聚酯薄膜厚度/mm0.010.010.010.01
    破膜压力/MPa0.410.620.901.07
    激波马赫数Ms1.351.461.571.63
    p5/MPa0.360.490.650.74
    下载: 导出CSV
  • [1] Samirant M, Smeets G, Baras C, et al. Dynamic measurements in combustible and detonable aerosols[J]. Propellants Explosives Pyrotechnics, 1989, 14:47-56. doi: 10.1002/(ISSN)1521-4087
    [2] Gardner D R. Near-field dispersal modeling for liquid Fuel-Air-Explosive[R]. Sandia National Laboratories Report, SAND-90-0686, 1990.
    [3] Gardner D R, Glass M W. A coupled near-field, far-field dispersal model for Fuel-Air-Explosives[R]. Sandia National Laboratories Report, SAND-90-0687, 1991.
    [4] 施红辉, 岸本熏实.瞬态加速液柱的流体力学问题研究[J].爆炸与冲击, 2003, 23(5):391-397. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BZCJ200305002.htm

    Shi H H, Kishimoto M. Fluid mechanics in the transient acceleration of a liquid column[J]. Explosion and Shock Waves, 2003, 23(5):391-397. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BZCJ200305002.htm
    [5] 施红辉, 卓启威. Richtmyer-Meshkov不稳定性流体混合区发展的实验研究[J].力学学报, 2007, 39(3):417-421. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXXB200703016.htm

    Shi H H, Zhuo Q W. Evolution of the fluid mixing zone in richtmyer-meshkov instability at a gas/liquid interface[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 2007, 39(3):417-421. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-LXXB200703016.htm
    [6] 邹立勇, 王建, 刘金宏, 等.高压气体膨胀驱动Air-Water界面Rayleigh-Taylor不稳定性实验研究[J].高能量密度物理, 2008, 2:49-53. http://www.cqvip.com/Main/Detail.aspx?id=27689103
    [7] 黄文斌, 邹立勇, 刘金宏, 等.初始扰动对于气液界面Rayleigh-Taylor不稳定性发展的影响[J].实验流体力学, 2010, 24(3):39-41. http://www.syltlx.com/CN/abstract/abstract9840.shtml

    Huang W B, Zou L Y, Liu J H, et al. Effects of initial perturbations on Rayleigh-Taylor instability growth at gas-liquid interface[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2010, 24(3):39-41. http://www.syltlx.com/CN/abstract/abstract9840.shtml
    [8] 李磊, 崔箭, 董玉才, 等.液体爆炸分散过程中界面破碎的实验研究[J].科学通报, 2009, 54(12):1693-1700. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB200912012.htm

    Li L, Cui J, Dong Y C, et al. Experimental investigations to the interfaces breakup during liquid explosive disseminations process[J]. Chinese SciBull, 2009, 54(12):1693-1700. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KXTB200912012.htm
    [9] 任晓冰, 李磊, 严晓芳, 等.液体的爆炸抛撒特征[J].爆炸与冲击, 2010, 30(5):487-492. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BZCJ201005008.htm

    Ren X B, Li L, Yan X F, et al. Dispersion characters of liquid induced by explosion[J]. Explosion and Shock Waves, 2010, 30(5):487-492. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BZCJ201005008.htm
    [10] Richtmyer R D. Taylor instability in shock acceleration of compressible fluids[J]. Commun Pure App Math, 1960, 13:297-319. doi: 10.1002/(ISSN)1097-0312
  • 加载中
图(8) / 表(1)
计量
  • 文章访问数:  185
  • HTML全文浏览量:  98
  • PDF下载量:  2
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-01
  • 修回日期:  2016-10-19
  • 刊出日期:  2016-12-25

目录

    /

    返回文章
    返回

    重要公告

    www.syltlx.com是《实验流体力学》期刊唯一官方网站,其他皆为仿冒。请注意识别。

    《实验流体力学》期刊不收取任何费用。如有组织或个人以我刊名义向作者、读者收取费用,皆为假冒。

    相关真实信息均印刷于《实验流体力学》纸刊。如有任何疑问,请先行致电编辑部咨询并确认,以避免损失。编辑部电话0816-2463376,2463374,2463373。

    请广大读者、作者相互转告,广为宣传!

    感谢大家对《实验流体力学》的支持与厚爱,欢迎继续关注我刊!


    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日