空化是當(dāng)流體中局部壓力降低到飽和蒸氣壓附近所產(chǎn)生的一種相變現(xiàn)象,具有非定常、多相流、湍流以及可壓縮等特征,因此非常復(fù)雜。空化過程產(chǎn)生的空泡團(tuán)在固體表面的破裂是造成材料破壞的主要原因,同時(shí)空化還會帶來振動和噪聲等一系列問題,尤其會對水泵、水輪機(jī)等水力機(jī)械的旋轉(zhuǎn)部件造成不可逆的損壞。因此,空化抑制的研究意義重大。本文提出了表面帶有155°射流孔的特殊結(jié)構(gòu)水翼的設(shè)計(jì),并針對表面帶有射流的改進(jìn)型NACA66（MOD）水翼開展空化流動影響的實(shí)驗(yàn)研究。利用高速全流場可視化技術(shù)結(jié)合粒子圖像測速技術(shù)（PIV）分析了流場中注入不同射流流量對空化流場中空化演變形態(tài)和運(yùn)動特性的作用規(guī)律,揭示了不同射流流量對繞射流水翼空化流動的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:空化數(shù)較高時(shí),空化形態(tài)處于片空化階段,空化生長過程中附著型空穴的長度和厚度隨著水翼表面主動射流流量的增加逐漸減小。同時(shí)隨著射流流量的增加,脫落的空泡團(tuán)脫落尺度減小,流場的高速區(qū)逐漸向水翼吸力面靠近,流場的高渦量區(qū)逐漸由水翼前緣向尾緣遷移;空化數(shù)較低時(shí),空化發(fā)展到片空化向云空化過渡階段,水翼表面主動射流流量的增加對脫落形態(tài)影響較大,對脫落尺度影響有限;而當(dāng)空化數(shù)進(jìn)一步... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 空化流動試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
    1.3 空化控制研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究內(nèi)容
2 射流角度對空化流場影響的試驗(yàn)研究設(shè)備與模型
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.1.1 試驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        2.1.2 水翼支撐結(jié)構(gòu)
    2.2 瞬態(tài)空化測試系統(tǒng)
        2.2.1 高速全流場系統(tǒng)
        2.2.2 粒子圖像測速系統(tǒng)
        2.2.3 圖像處理方法
3 水翼表面射流對片狀空化的影響
    3.1 射流對水翼表面片狀空化的影響
        3.1.1 射流對片狀空化流動影響的定量分析
        3.1.2 射流對片狀空化流動形態(tài)的影響
    3.2 射流對水翼表面片狀空化流場的運(yùn)動特性影響
    3.3 本章小結(jié)
4 水翼表面射流對云狀空化流場的影響
    4.1 射流對水翼表面云狀空化流動形態(tài)的影響
    4.2 射流對水翼表面云狀空化流場的運(yùn)動特性影響
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]涂層對繞水翼云狀空化的運(yùn)動特性及動力特性影響的試驗(yàn)研究[J]. 郝加封,張敏弟,付細(xì)能.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 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]回射流強(qiáng)度對水翼表面空化形態(tài)的影響[J]. 王巍,徐瑞鐸,羿琦,王曉放.  排灌機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]繞水翼空化流動及振動特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 高遠(yuǎn),黃彪,吳欽,王國玉.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[5]表面涂層對繞水翼空化流動影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃旭,張敏弟,付細(xì)能.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]涂層對空化流動特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃旭,張敏弟,付細(xì)能.  船舶力學(xué). 2015(Z1)
[7]非定�？栈鲃訙u旋運(yùn)動及其流體動力特性[J]. 趙宇,王國玉,黃彪,胡常莉,陳廣豪,吳欽.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[8]非定�？栈鲌鼋Y(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃彪,王國玉,王復(fù)峰,高德明.  實(shí)驗(yàn)力學(xué). 2011(04)
[9]繞三維水翼云狀空化現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 時(shí)素果,王國玉,王復(fù)峰,高德明.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2011(02)
[10]繞水翼空化非定常的動力特性[J]. 張博,王國玉,黃彪,時(shí)素果.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2010(06)

博士論文
[1]水翼云空化及其控制機(jī)理研究[D]. 趙偉國.浙江大學(xué) 2012



本文編號：3256174