發(fā)布時(shí)間：2019-02-18 15:55

【摘要】：基于高速攝像方法,針對(duì)入水空泡流動(dòng)特征和機(jī)理,進(jìn)行了開放腔體圓柱殼垂直入水實(shí)驗(yàn)研究.通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀測(cè),發(fā)現(xiàn)開放腔體圓柱殼入水運(yùn)動(dòng)會(huì)形成波動(dòng)流動(dòng)和云化流動(dòng)兩種流動(dòng)方式,結(jié)合影像數(shù)據(jù),分別描述了兩種流動(dòng)狀態(tài)下的空泡形態(tài)特征,并獲得了空泡波動(dòng)參數(shù)的變化規(guī)律;對(duì)比不同入水速度實(shí)驗(yàn),分析了入水速度對(duì)入水空泡流動(dòng)方式和流動(dòng)參數(shù)的影響;依據(jù)流體力學(xué)基本理論,分析了入水空泡波動(dòng)和云化現(xiàn)象的形成機(jī)理.結(jié)果表明:隨入水速度增加,入水空泡依次呈現(xiàn)波動(dòng)和云化兩種流動(dòng)狀態(tài),波動(dòng)頻率與入水速度無(wú)關(guān),閉合發(fā)生時(shí)間隨入水速度增加而減小,與Froude數(shù)呈線性關(guān)系;入水導(dǎo)致開放空腔內(nèi)部氣體漲縮,引起開放端壓力場(chǎng)和速度場(chǎng)周期性擾動(dòng),空泡截面擴(kuò)展程度出現(xiàn)差異,形成空泡波動(dòng)現(xiàn)象;空泡閉合后尾部形成回射流,回射流觸及空泡壁面引起壁面流動(dòng)轉(zhuǎn)捩,形成空泡云化現(xiàn)象.
[Abstract]:According to the characteristics and mechanism of cavitation flow in water, an experimental study on vertical water entry of open cavity cylindrical shell is carried out based on high speed camera method. Through the observation of the experimental phenomena, it is found that the open cavity cylindrical shell moves into the water to form two kinds of flow modes: fluctuating flow and cloud flow. Combined with the image data, the characteristics of cavitation morphology in the two flow states are described respectively. The variation law of cavitation fluctuation parameters is obtained. The influence of water entry velocity on the flow mode and flow parameters of cavitation was analyzed, and the formation mechanism of cavitation fluctuation and cloud phenomenon was analyzed according to the basic theory of fluid mechanics. The results show that with the increase of the velocity of water entry, the flow state of the cavitation is in turn fluctuating and clouding, and the frequency of fluctuation is independent of the velocity of entering water, and the time of closure decreases with the increase of the velocity of entering water, which is linearly related to the number of Froude. The inlet of water leads to gas expansion and contraction in the open cavity, which results in periodic disturbance of the pressure field and velocity field at the open end, and the difference of the expansion degree of the cavitation cross section, resulting in the cavitation fluctuation. After the cavitation is closed, the back jet is formed in the tail, and the flow transition of the wall is caused by the back jet touching the wall of the cavitation bubble, resulting in the cavitation cloud phenomenon.
【作者單位】： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院;
【基金】：黑龍江省自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):A201409) 哈爾濱市科技創(chuàng)新人才研究專項(xiàng)基金(批準(zhǔn)號(hào):2013RFLXJ007) 中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(批準(zhǔn)號(hào):HIT.NSRIF.201159)資助的課題~~
【分類號(hào)】：O35

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本文編號(hào)：2425999