基于可視化管道中穩(wěn)態(tài)流空化數(shù)的研究.pdf

1、空化是一種普遍存在的物理現(xiàn)象,空化是發(fā)生于液體作為介質(zhì)的水力機(jī)械中的一種特有現(xiàn)象，而在固體和空氣中一般不會(huì)發(fā)生空化。它廣泛存在于水輪機(jī)、水泵、閥門和閘門、船舶螺旋槳、水翼、聲納、水射流加工、清洗設(shè)備以及發(fā)動(dòng)機(jī)的噴嘴之中。固壁附近空化泡的潰滅不僅會(huì)造成船艦、潛艇螺旋槳和其他水力機(jī)械表面的氣蝕損壞,影響其使用壽命,而且還會(huì)改變它們的動(dòng)力特性。所以空化是反映水輪機(jī)、水泵等特性的一個(gè)重要指標(biāo)，是設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、運(yùn)行中必須考慮的問題，并且一直是國內(nèi)外

2、水力機(jī)械領(lǐng)域中的重要研究課題。尤其是近些年很多科研單位和學(xué)校都在研究噴油嘴處的空穴，因?yàn)槠鋵F化起到很重要的作用。
　　由流體力學(xué)理論可知，具有固定邊界的流場內(nèi)，沿流線速度越高、壓力越低，當(dāng)壓力降到該液體飽和蒸氣壓以下時(shí)，在流場的臨界低壓區(qū)內(nèi)，將產(chǎn)生空穴，在空穴區(qū)含有小的氣泡或泡沫，它的存在使液相流體的連續(xù)性遭到破壞，空穴體置換流體時(shí)，流態(tài)發(fā)生變化，在流道內(nèi)形成蒸汽泡、液體中未溶氣體和液體的兩相流動(dòng)，這就是所謂的空泡現(xiàn)象(或稱空穴

3、、空化)。
　　本文基于可視化管道來研究空化現(xiàn)象，通過對不同出口管道直徑、不同出口管道傾角、不同出口管道入口處的倒角及不同喇叭口型等不同結(jié)構(gòu)參數(shù)以及不同入口壓力、背壓等條件參數(shù)下的空化現(xiàn)象的研究，通過研究對不同結(jié)構(gòu)空化現(xiàn)象的發(fā)生位置給予合理的解釋，并總結(jié)出普適性的結(jié)論和新的結(jié)構(gòu)條件下空化數(shù)公式，特別是新的結(jié)構(gòu)空化數(shù)公式能夠?qū)σ恍┎煌Y(jié)構(gòu)條件下的空化現(xiàn)象做出合理的解釋。另一方面新的結(jié)構(gòu)空化數(shù)公式也能夠?qū)l件參數(shù)空化公式做出補(bǔ)充和完善