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螺旋桨梢涡空化初生和空化斗的数值求解

杨琼方  王永生  张志宏  
【摘要】:采用在混合密度中显示包含非凝结性气核(Non-condensable gas,NCG)质量分数和体积分数的混合物多相流模型和考虑湍流影响的相变临界压力,且NCG质量分数取7 8×10~(-4)、体积分数取1.0×10~(-6)和气泡平均初始半径取1.5μm时的改进Sauer空化模型以及湍流黏度取μ_1=ρ_mk/ω的修正剪切应力输运(SST)湍流模型,在对NSRDC4381和4383螺旋桨以及E779A桨敞水性能、片空化形态和推力崩溃性能曲线进行数值模拟与校验后,进一步对三个桨空化初生和空化斗底线特征进行了模拟、校验和分析。提出了"当σσ_i时,叶截面压力系数分布不再改变"的空化初生判定准则,首次成功求取了螺旋桨空化斗图谱,且与实验值吻合较好。在此基础上,将空化斗由传统的三个区细分为五个区,以更准确地描述不同工况点的桨叶空化状态,更好地用于工程实际中对桨叶空化状态进行描述和求取与之对应的航速。

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