空化是液體環(huán)境中常見的兩相流動(dòng)。空化現(xiàn)象十分復(fù)雜,具有非定常性、高非線性等許多特點(diǎn),并且涉及相變過程,人們對(duì)其機(jī)理還缺乏全面的認(rèn)識(shí)�？栈轁缰�,各種邊界以及氣泡間的相互作用對(duì)空化泡的潰滅過程有十分重要的影響。本文釆用基于VOF的數(shù)值計(jì)算方法,分別對(duì)不同壁面附近單空化泡潰滅運(yùn)動(dòng)特性及雙空化泡相互作用進(jìn)行模擬計(jì)算,并采用火花電解泡手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,研究了邊界以及泡間相互作用對(duì)氣泡潰滅過程的影響,包括潰滅形態(tài)、潰滅射流、潰滅時(shí)間、潰滅相移等。單空化泡在無(wú)限液體域中,潰滅基本保持球形形態(tài),且在潰滅至體積最小時(shí)刻,其內(nèi)部壓力達(dá)到極大值;在固壁面附近潰滅時(shí),空化泡遠(yuǎn)離固壁面端,隨潰滅時(shí)間的增加,泡壁逐漸凹陷,產(chǎn)生面向固壁面的射流,固壁面最終被所產(chǎn)生的射流擊穿,且該現(xiàn)象隨泡心初始位置距離固壁面間距的減小而增強(qiáng);單空化泡在自由邊界附近的潰滅過程中,空化泡距自由邊界近端泡壁發(fā)生凹陷,最終被潰滅產(chǎn)生的遠(yuǎn)離自由邊界的射流擊穿,自由邊界出現(xiàn)向上凸起現(xiàn)象,且此種現(xiàn)象表現(xiàn)出隨空化泡泡心初始位置距離自由邊界間距的減小而增強(qiáng)的變化規(guī)律。不同泡間距影響下雙空化泡的潰滅過程中,潰滅后期雙泡被射流擊穿,形成三維圓環(huán)形態(tài);... 

【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：81 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

空化泡潰滅模式

解為：00 01 1 1 1.086tp pR t R h 潰滅的特征時(shí)間為：1000.921ct Rp p 得的結(jié)果在本文中被用于對(duì)下文中空。學(xué)潰滅模型，分別建立以 O1、O2為空的半徑分別是 R1和 R2，兩空化泡泡，具體如圖所示：

所以，處于潰滅階段的空化泡所產(chǎn)生的 Bjerknes 力將具與自身以及周圍空化泡的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生明顯的影，而且次 Bjerknes 忽略。基于上述理論，空化產(chǎn)生的空化泡群的潰滅形態(tài)、動(dòng)力移等行為得到了合理的理論解釋。值計(jì)算方法（Numerical Research Method）值計(jì)算理論模擬又名計(jì)算機(jī)模擬，其憑借計(jì)算機(jī)為手段，通過將研究問題，采用有限元法等思想，將計(jì)算的結(jié)果以數(shù)值和圖像的形式顯實(shí)際工程問題和物理問題以及自然界中各類現(xiàn)象研究的目的。模擬方法的實(shí)現(xiàn)流程主要如圖 2-2 所示：確定所研究的問題主干，抽取建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，通過比較確定合適的數(shù)值計(jì)算方法。目前為止，可用的計(jì)算方法經(jīng)過人，已發(fā)展成為一個(gè)重要的學(xué)科，其不僅包括微分方程的離散化而且還包括坐標(biāo)的建立，邊界條件的處理等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[5]激光等離子體沖擊波傳輸及空泡動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 趙瑞.南京理工大學(xué) 2007
[6]高功率激光與水下物質(zhì)相互作用過程與機(jī)理研究[D]. 陳笑.南京理工大學(xué) 2004

碩士論文
[1]泡群潰滅的直接模擬及統(tǒng)計(jì)特性分析[D]. 聞仲卿.浙江大學(xué) 2013
[2]基于FLUENT軟件的水力空化數(shù)值模擬[D]. 王智勇.大連理工大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3375720