Effect of high-frequency jet velocity perturbations on impinging jets atomization characteristics

物理 摄动(天文学) 机械 分手 叠加原理 振幅 经典力学 光学 量子力学
作者
Yuan Li,Chenglong Tang,Peng Zhang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:35 (10) 被引量:4
标识
DOI:10.1063/5.0163794
摘要

The atomization characteristics of impinging jets with high-frequency jet velocity perturbations is studied numerically based on the volume of fluid method. Three typical perturbation modes are considered to mimic the velocity discrepancies of jet flow in real engine conditions. Both the perturbation amplitude and frequency are investigated independently. Results show that the liquid sheet structure and atomization characteristics are significantly changed under the intrinsic perturbation frequency. The spectrum analysis is performed to reveal the specific phenomenon and explore the mechanism of different velocity perturbation modes. The analyses show that the atomization process is sensitive to perturbation frequency but its effectiveness diminishes significantly at excessively high frequencies. Additionally, when the frequency of velocity perturbation approaches the natural intrinsic frequency of sheet waves, resonance occurs within the liquid sheet for certain perturbation mode, leading to dramatic varies in breakup length and spray angle because the velocity superposition of the intrinsic and perturbed flow and its dynamics.
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