激波驱动的气固两相流力学特性的实验研究及分析

【摘要】：利用水平激波管对激波驱动的气固两相流进行了实验研究。采用高速摄影仪对毫米量级固体颗粒群在激波作用下的启动阶段、管内运动阶段以及管外自由射流阶段进行了连续运动状态图像捕捉。利用软件Blaster's MAS对图像进行处理和分析,获得相应条件下颗粒速度、加速度沿激波管轴向的分布。分别考察不同颗粒装载比、不同驱动气源以及不同膜片厚度所导致气动参数的差异对激波加速颗粒效果的影响。实验分析结果表明,其他条件相同时,颗粒装载比越高,颗粒获得的速度越大;启动阶段最初时刻,氦气的加速效果比氮气的加速效果好,随着时间的推移,氮气的加速效果赶上氦气的加速效果,甚至有反超的现象。另外,颗粒输出过程中呈现了分段输出的现象,本文分析认为,这与激波管中形成的复杂波系有关。