Diese Studie untersucht experimentell die Zerstäuber-Dynamik und Tropfenstatistiken von laminar eindringenden Mikrostrahlen mit asymmetrischen Vorstoßlängen. Dual-View-Hochgeschwindigkeitsbildgebung, kombiniert mit ordentlicher orthogonaler Zerlegung (POD) und Tropfengrößenmessungen, wird über einen breiten Bereich von Förder-Weber-Zahlen (Wej) angewendet. Zwei distincte Zerstäubungsmodi werden identifiziert. Bei niedrigen Asymmetriebedingungen wird der Bruch durch den aerodynamischen Wellenmodus gesteuert, in dem sich aerodynamische Wellen an der hinteren Kante entwickeln und die Bildung von Verbindungsstoffen sowie das Abstoßen von Tropfen anregen. Bei hohen Asymmetriebedingungen entsteht ein neuer, durch obere-Blatt-perforationsinduzierter Modus, der sich durch periodische Perforationen im oberen Blatt und Randstrahl-Interaktionen auszeichnet, die einen selbsttragenden Bruchzyklus und periodische Zerstäubung etablieren. Die Bruchlänge nimmt mit Wej zu, aber die Skalierung unterscheidet sich: nichtlinear bei niedriger Asymmetrie und nahezu linear bei hoher Asymmetrie. Die POD-Analyse bestätigt die Trennung der modalen Antworten und zeigt, dass geometrische Asymmetrie die Oszillationen verstärkt und die Blattunstabilität beschleunigt. Die Tropfengrößen folgen in allen Fällen lognormalen Verteilungen. Bei niedriger Asymmetrie ist die Verteilungsbreite weitgehend unempfindlich gegenüber Wej und die mediane Tropfengröße bleibt nahezu konstant. Bei hoher Asymmetrie nimmt die Verteilungsbreite mit steigenden Wej ab, während die mediane Größe sich kaum ändert, was zu schmaleren Spektren und gleichmäßigeren Sprays führt. Diese Ergebnisse verdeutlichen die unterschiedlichen modalwege der asymmetrie-regulierten Zerstäubung und bieten Hinweise für das Design und die Optimierung von eindringenden Jet-Zerstäubern.
Cai et al. (Thu,) haben diese Frage untersucht.