射流稳定性

射流稳定性（instability of jets），理学-力学-流体力学-﹝流动稳定性与湍流﹞，研究流体从管口喷射出来形成的流动的稳定性。射流在喷管内与刚喷出喷管时为层流状态，由于剪切层的不稳定性，在向下游的发展过程中转变为湍流状态。此外，湍流射流中的大尺度相干结构也与射流的不稳定波有关。圆射流失稳后的典型流动图像是：剪切层卷起形成涡环结构，且涡环结构存在配对、合并、破碎的过程，并最终形成湍流。对射流进行稳定性分析时，通常将流向某局部位置的射流速度型简化为定常轴对称的平行流动，忽略射流的径向和周向速度，且假设轴向速度仅与径向位置有关。这种假设对大雷诺数流动是比较好的近似，且在射流的近喷口附近较远下游更适合。理论上可以从实验测量或数值模拟数据中拟合得到统一的射流速度型，采用与射流半径、剪切层厚度相关的参数变化代表流向的不同位置。射流剪切层在喷管出口附近很薄，向下游厚度逐渐增加，射流呈扩张状，与此同时，射流的无黏核半径则逐渐减小。根据线性稳定性理论，可以将小扰动周向、轴向及时间的变化进行正则模展开，求得各个扰动模态的增长率和扰动场结构。