本篇論文主要探討具環形擋體(axially-aligned annular bluff body) 之共軸噴流場(coaxial jets);論文分為兩個部份,第一部份為無限制邊界 條件下,共軸噴流之剪層,無渦漩(non-swirling)與有渦漩(swirling)之流 場結構特性。第二部份為含渦漩共軸噴流之軸對稱突張管流場,研究流體流 經軸對稱突張管所產生的再接觸長度與其不穩定性。 論文第一部份探討在無限制邊界條件下,共軸噴流之剪層流場分為兩個 主題,分別為不具渦漩和含渦漩作用;不具渦漩作用時,根據中心與環形兩 噴流不同雷諾數下,可將環形擋體後方尾流型態分成逆向流(reverse flow) 、渦流流逸(vortex shedding)、預穿透(pre-penetration)、過渡 (transition)、穿透(penetration)五種模式,並藉此更深入探討剪層型態特 性;在實驗方法上,此部份採用流場顯像技術,配合雷射都卜勒測速儀,對 流場的特性在定性及定量方面作一描述。至於加入渦漩作用後,本實驗為簡 化參數,特別固定環形噴流與中心噴流中心最大速度比為2:1,連續變化渦 漩數由0到0.6,研究渦漩效應對流場之影響;實驗上由雷射切頁顯像圖中, 發現一特殊之分支(branch)現象。 論文第二部份探討含渦漩共軸噴流之軸對稱突張管流場,此部份研究採 用煙霧視流法的技術做再接觸長度的定量量測,並將連續與動量方程式利用 尺度法,導得再接觸長度與渦漩數之關係,再以實驗驗證之。實驗中控制變 因包括環形噴流雷諾數、環形噴流與中心噴流中心最大速度比和突張比率, 比較其突張管內再接觸長度與其不穩定性。並由實驗過程中得知,因不同流 場型態變化的遲滯性,致使再接觸長度產生分歧現象。
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