平面液膜射流、圆柱液体射流、环状液膜射流是研究液体射流的三种主要形式,各国学者的理论研究已经有了很大的进展,导师曹建明教授和其课题组也在研究以上三种射流上取得了一定的成果。学者们研究射流的基础都是根据线性稳定性理论建立的碎裂模型,导师曹建明教授和其研究生熊伟也在此基础上经过大量的推算,推导出了量纲一化的平面液膜射流线性稳定性色散关系式,和其研究生侯婕推导出了量纲一化的圆柱液体射流线性稳定性色散关系式,和其研究生郭广祥、任欢推导出了量纲一化的环状液膜射流线性稳定性色散关系式。这些色散关系式都隐含的表示了表面波数与量纲一表面波增长率之间的关系,通过它们之间的关系与以前学者提出的各种射流碎裂长度的经验公式就可以算出理论碎裂长度。由于射流的碎裂长度随流速的变化规律会依据射流处于层流、过渡、湍流、雾化等阶段的不同而呈现完全不同的趋势,所以各阶段的射流碎裂长度经验公式也就应该不同。本文就是在建立的恒压水射流试验台上,对通过平面狭缝喷嘴、圆柱喷嘴、环状喷嘴形成的各特定阶段射流在相应的工况点下碎裂长度进行测量,与理论碎裂长度进行对比,分析差距,并反向修改前人提出的相应阶段的射流碎裂经验公式,使其更加接近射流相应阶段的理论碎裂长度。在推导理论碎裂长度时,发现初始表面波振幅0?也是一个重要未知参数,以前的学者只用估计值,实际上需要对其测量。因此探索性的建立了对初始表面波振幅的测量方法,并成功的测量了相应工况点的初始表面波振幅,研究了初始表面波振幅的变化规律。最终的实验展示了以下几点:(1)平面液膜实验是在层流阶段进行的,碎裂长度随液体喷射速度的增大而增大。根据原有平面液膜碎裂长度的经验公式推出的理论碎裂长度较试验真实碎裂长度变化趋势基本相同,相差较小。对经验碎裂长度公式通过加修正系数使其更加接近试验碎裂长度。并发现初始表面波振幅并非一稳定值,是变化的,对其变化规律加以了研究。(2)圆柱液体射流实验是在过渡阶段进行的,碎裂长度随液体喷射速度的增大而减小。通过以前学者提出的圆柱射流经验碎裂长度公式推算出的理论碎裂长度较实验碎裂长度偏小,但变化趋势基本相同,随液体射流速度的增大,碎裂长度减小。对碎裂长度公式进行修改,其理论碎裂长度大幅度接近真实数据,并额外增加了试验,研究了初始表面波振幅的变化规律。(3)环状液膜射流实验是在过渡阶段进行的,随着射流喷射速度的增大碎裂长度相应减小。在以前学者提出的环状液膜经验碎裂长度公式的基础上算出理论碎裂长度,与实验碎裂长度进行对比发现偏小,但变化趋势基本相同,随内环干涉气流的增大碎裂长度变短。通过对碎裂长度公式加修正系数进行修改,其理论碎裂长度进一步接近实验值。并研究其初始表面波振幅的变化规律,发现它的初始表面波振幅变化幅度较小。