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《第十四届全国水动力学学术会议暨第二十八届全国水动力学研讨会文集(上册)》2017年
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水力机械空化水动力学的几个基础问题研究

季斌  黄彪  罗先武  吴玉林  彭晓星  龙新平  
【摘要】:空化现象是水利、船舶、交通、能源动力等工业界广泛存在的液体汽化现象,而水力机械的空化由于流道结构复杂、影响因素繁多,一直是困扰整个行业发展的关键难题。本研究主要介绍近几年国内外以及作者课题组在空化水动力学基础研究方面的主要进展,主要内容包括:(1)三维云状空化流动结构及演变特性;以三维水翼空化云的准周期性脱落为例,阐明空化对水翼尾流区域的速度场、湍流强度以及涡量场的影响规律。(2)以扭曲水翼为对象,揭示U型云空化(马蹄形)向下游发展过程中演变规律及形成机制。(3)空化与旋涡的交互影响规律研究,揭示涡拉伸项与涡膨胀项是空化湍流中旋涡生成与演化的主导因素,而斜压扭转项主要发生在空泡的交界面,对应着空泡的溃灭。(4)基于理论分析和数值模拟,揭示了空化体积二阶导数为水力机械空化诱导低频水压脉动激增的根源,为深入理解水力机械、船舶推进器等的内部流动机理、抑制实际工程中叶片区及流道表面的流动分离提供了新的概念与方法。
【作者单位】:武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室 北京理工大学机械与车辆学院 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室 中国船舶科学研究中心船舶振动噪声重点实验室
【分类号】:TV136
【正文快照】:
1引g作为液体中特有的一种现象,空化的研宄已经历了百余年的发展历史。从早期的实验室空化现象的模拟,到以泡动力学为基础的空化流理论,再到势流理论的空化流分析计算,在空化的机理以及空化流理论方面积累了大量的基础和经验。根据实验室观察,研宄人员发现空泡的存在形态与空

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