發(fā)布時(shí)間：2023-03-30 01:06

　　空化與空泡潰滅現(xiàn)象普遍存在于自然界、水力機(jī)械和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域.空泡與自由面相互作用會產(chǎn)生瞬態(tài)強(qiáng)烈耦合,涉及到空泡非球形潰滅、自由面非線性變形及失穩(wěn)等現(xiàn)象,是流體力學(xué)領(lǐng)域重要的前沿與基礎(chǔ)問題.本文圍繞這一熱點(diǎn),從空泡非球形演化和自由面變形規(guī)律角度出發(fā),概述和歸納近年該領(lǐng)域的研究進(jìn)展與成果.對于近自由面空泡的非球形演化,基于表征開爾文沖量的無量綱參數(shù),重點(diǎn)關(guān)注了體積振蕩、射流生成、水錘效應(yīng)及潰滅沖擊波生成等關(guān)鍵過程,介紹了關(guān)鍵參數(shù)的理論建模方法,獲得了空泡潰滅過程中能量分配機(jī)制.針對自由液面變形演化,根據(jù)細(xì)射流和粗射流生成和發(fā)展,歸納了4種典型現(xiàn)象及特點(diǎn):透明水層及水柱生成、不穩(wěn)定與穩(wěn)定冠狀水裙結(jié)構(gòu).進(jìn)一步總結(jié)了開爾文沖量理論、界面凹陷奇點(diǎn)概念和泰勒不穩(wěn)定性等理論模型的建立和應(yīng)用,討論了氣泡潰滅過程、液面射流和界面穩(wěn)定性等主要機(jī)制.此外,本文也概述了空泡脈動對球狀、圓柱狀等非平面液面變形行為的影響,歸納了曲率對于液面變形的影響機(jī)制.最后,針對目前研究狀況提出該領(lǐng)域研究中尚未解決的問題,期望對將來的空泡及空泡群與自由液面相互作用深入研究提供借鑒.

【文章頁數(shù)】：17 頁

【文章目錄】：
引言
1 氣泡與自由液面相互作用理論研究
    1.1 開爾文沖量
    1.2 界面凹陷奇點(diǎn)
    1.3 Rayleigh-Taylor不穩(wěn)定性
2 空泡與液面相互作用規(guī)律及理論應(yīng)用
    2.1 自由液面約束下氣泡脈動特征
    2.2 空泡脈動下水平自由面演化特征
        2.2.1 透明水層及水柱生成(0γ0.5)
        2.2.2 不穩(wěn)定的冠狀結(jié)構(gòu)(0.4γ0.6)
        2.2.3 穩(wěn)定的冠狀結(jié)構(gòu)(0.6γ1.2)
        2.2.4 非冠狀結(jié)構(gòu)(γ1.2)
    2.3 空泡與曲狀自由液面相互作用
        2.3.1 透明水層
        2.3.2 不穩(wěn)定冠狀結(jié)構(gòu)
        2.3.3 穩(wěn)定冠狀結(jié)構(gòu)
        2.3.4 非冠狀結(jié)構(gòu)
3 總結(jié)與展望



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