水翼表面带角度射流对空化影响的实验研究

发布时间：2021-06-29 09:13

　　空化是当流体中局部压力降低到饱和蒸气压附近所产生的一种相变现象,具有非定常、多相流、湍流以及可压缩等特征,因此非常复杂。空化过程产生的空泡团在固体表面的破裂是造成材料破坏的主要原因,同时空化还会带来振动和噪声等一系列问题,尤其会对水泵、水轮机等水力机械的旋转部件造成不可逆的损坏。因此,空化抑制的研究意义重大。本文提出了表面带有155°射流孔的特殊结构水翼的设计,并针对表面带有射流的改进型NACA66（MOD）水翼开展空化流动影响的实验研究。利用高速全流场可视化技术结合粒子图像测速技术（PIV）分析了流场中注入不同射流流量对空化流场中空化演变形态和运动特性的作用规律,揭示了不同射流流量对绕射流水翼空化流动的影响,实验结果表明:空化数较高时,空化形态处于片空化阶段,空化生长过程中附着型空穴的长度和厚度随着水翼表面主动射流流量的增加逐渐减小。同时随着射流流量的增加,脱落的空泡团脱落尺度减小,流场的高速区逐渐向水翼吸力面靠近,流场的高涡量区逐渐由水翼前缘向尾缘迁移;空化数较低时,空化发展到片空化向云空化过渡阶段,水翼表面主动射流流量的增加对脱落形态影响较大,对脱落尺度影响有限;而当空化数进一步... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 空化流动试验研究现状
    1.3 空化控制研究现状
    1.4 本文研究内容
2 射流角度对空化流场影响的试验研究设备与模型
    2.1 实验设备
        2.1.1 试验装置与实验模型
        2.1.2 水翼支撑结构
    2.2 瞬态空化测试系统
        2.2.1 高速全流场系统
        2.2.2 粒子图像测速系统
        2.2.3 图像处理方法
3 水翼表面射流对片状空化的影响
    3.1 射流对水翼表面片状空化的影响
        3.1.1 射流对片状空化流动影响的定量分析
        3.1.2 射流对片状空化流动形态的影响
    3.2 射流对水翼表面片状空化流场的运动特性影响
    3.3 本章小结
4 水翼表面射流对云状空化流场的影响
    4.1 射流对水翼表面云状空化流动形态的影响
    4.2 射流对水翼表面云状空化流场的运动特性影响
    4.3 本章小结
结论
展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]涂层对绕水翼云状空化的运动特性及动力特性影响的试验研究[J]. 郝加封,张敏弟,付细能.  机械工程学报. 2018(18)
[2]The influence of surface roughness on cloud cavitation flow around hydrofoils[J]. Jiafeng Hao,Mindi Zhang,Xu Huang.  Acta Mechanica Sinica. 2018(01)
[3]回射流强度对水翼表面空化形态的影响[J]. 王巍,徐瑞铎,羿琦,王晓放.  排灌机械工程学报. 2016(11)
[4]绕水翼空化流动及振动特性的实验研究[J]. 高远,黄彪,吴钦,王国玉.  力学学报. 2015(06)
[5]表面涂层对绕水翼空化流动影响的实验研究[J]. 黄旭,张敏弟,付细能.  工程热物理学报. 2015(03)
[6]涂层对空化流动特性影响的实验研究[J]. 黄旭,张敏弟,付细能.  船舶力学. 2015(Z1)
[7]非定常空化流动涡旋运动及其流体动力特性[J]. 赵宇,王国玉,黄彪,胡常莉,陈广豪,吴钦.  力学学报. 2014(02)
[8]非定常空化流场结构的实验研究[J]. 黄彪,王国玉,王复峰,高德明.  实验力学. 2011(04)
[9]绕三维水翼云状空化现象的实验研究[J]. 时素果,王国玉,王复峰,高德明.  应用力学学报. 2011(02)
[10]绕水翼空化非定常的动力特性[J]. 张博,王国玉,黄彪,时素果.  机械工程学报. 2010(06)

博士论文
[1]水翼云空化及其控制机理研究[D]. 赵伟国.浙江大学 2012



本文编号：3256174