气体密度对车载雾炮机的影响不能忽视
时间:2018-07-30 阅读:1178
车载雾炮机的雾炮锥角明显随环境气体密度的增大而减小,直到一个极限角度之后,其雾炮锥角才不再受环境气体密度的影响。环境气体的密度还对压力喷嘴和旋转喷嘴所产生的液滴直径有很大的影响。对于柴油机所采用的平孔式压力喷嘴,由于喷射压力和速度非常大,环境气体密度很大,造成喷射的空气阻力增大,使油束向径向扩散,雾炮锥角增大,车载雾炮机的轴向速度比径向速度下降得快。用于航天动力的喷气喷嘴的雾炮模式对环境气体的密度不太敏感,几乎所有油束下游的油滴都随着喷嘴出口所形成的高速气流的流线运动,因此雾炮的模式强烈地依附于高速气流的流动模式,而这种气流的流动模式与空气的密度没有什么关系,它主要取决于流动的雷诺数决于环境气体的湍流程度和流速,尽管车载雾炮机会对环境气体的密度产生一定的影响。不过,如果液体喷射进入一个相对静止的气体环境中,气体密度对车载雾炮机的影响就不能忽视了。通常,气体密度的增加会导致雾炮液束的收缩,而使之更加紧密;但对于超高速雾炮,由于气体的阻力作用,气体密度的增加会造成液束的发散。
车载雾炮机使连续的液体碎裂成为细小的液滴,液滴的稳定将取决于液体的表面张力,它阻止液滴表面的变形,雾化所需要的小能量就等于表面张力乘以液体表面积的增加量。因此,无论雾炮发生在何种条件下,表面张力都是雾化过程十分重要的液体物理性质。
在大多数情况下,粘性是重要的液体性质。虽然它对车载雾炮机影响的敏感程度不如表面张力,但是车载雾炮机的影响不仅体现在雾化液滴的尺寸分布,而且还有液体在喷嘴内部的流动速率和雾化的模式。