水击驻波场中分散相颗粒的运动分析

根据水击在管段内形成的驻波场现象,分析了流体内分散相颗粒受到的驻波作用力;运用李雅普诺夫稳定判据研究了颗粒积聚与分离的机理;考虑到颗粒运动方程的严重刚性而很难进行数值求解,采用相空间和非对称分析方法获得了分散相颗粒的运动轨迹近似解,并进行了实验验证。结果表明:水击驻波场中分散相颗粒的受力方程中惯性项对颗粒初始运动速率的影响不可忽略;在水击驻波波节的±λ/4范围内,分散相颗粒经过一定的时间会发生积聚,其运动速度呈对称分布,最大速度出现在3λ/8位置处;随着分散相颗粒粒径和密度等物性参数以及水击驻波的频率和连续相初始速度的增大,颗粒达到平衡位置的时间呈减小趋势,且连续相的初始速度对颗粒到达波节时间的影响显著。