空化時(shí)常會(huì)使船舶推進(jìn)器、泵、水輪機(jī)等水力機(jī)械部件產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)和腐蝕,導(dǎo)致設(shè)備總體性能的大幅下降甚至破壞因此開(kāi)展空化流動(dòng)控制具有重要意義。借助高速全流場(chǎng)測(cè)試技術(shù),獲得NACA66(MOD)原始水翼及射流水翼表面的空化形態(tài),研究射流控制參數(shù)對(duì)空化抑制的影響規(guī)律,分析主動(dòng)射流在變工況下對(duì)空化流動(dòng)控制的適應(yīng)性。研究發(fā)現(xiàn):在不同工況下主動(dòng)射流均可以取得明顯的空化抑制效果,當(dāng)射流流量及射流位置不同時(shí),空化流動(dòng)控制效果不同。在云空化階段,射流水孔與水翼前緣距離與弦長(zhǎng)比值為0.19(H1模型)可以收到較好的空化抑制效果,且始終優(yōu)于H2模型;而在片空化階段,射流水孔與水翼前緣距離與弦長(zhǎng)比值為0.45(H2模型)空化抑制效果更優(yōu)。不同的射流流量系數(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空化流場(chǎng)的主動(dòng)控制,且存在最佳射流流量系數(shù),使空化抑制效果最優(yōu)。在給定射流位置(H1模型)和射流流量(流量系數(shù)為0.024 5)時(shí),在空化不斷發(fā)展過(guò)程中(0.83≤σ≤1.46),空化抑制效果較為穩(wěn)定與實(shí)驗(yàn)獲得最佳空化抑制有效性參數(shù)的偏差均在0.06以?xún)?nèi),H1模型表現(xiàn)出良好的工況適應(yīng)性,可實(shí)現(xiàn)多工況下空化的流動(dòng)控制。

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【部分圖文】：

圖2水翼安放位置示意圖Fig．2Schematicofhydrofoilplacement

孜恢煤蛻淞髁髁肯凳?肟棧?種菩?果之間的變化規(guī)律，確定在不同空化數(shù)下的空化抑制方案，使之具有更好的普適性。1實(shí)驗(yàn)設(shè)備與數(shù)據(jù)后處理1.1實(shí)驗(yàn)裝置和模型本實(shí)驗(yàn)依托于北京理工大學(xué)流體機(jī)械研究所閉式空化水洞實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，空化水洞示意圖如圖1所示�？栈磳�(shí)驗(yàn)設(shè)備主要包括貯水池、軸流泵、電機(jī)、....

圖3帶射流孔水翼模型圖Fig．3Hydrofoilmodelwithjetholes

實(shí)驗(yàn)段下方5m處，以提高軸流泵的抗空蝕性能。測(cè)試段上游布置有穩(wěn)流除氣罐，可以有效降低水中的游離型空泡，實(shí)驗(yàn)段下游安裝有直角導(dǎo)流片和蜂窩器來(lái)減小水流的湍流度。真空泵通過(guò)導(dǎo)管與除氣罐上方的密閉空腔連接來(lái)控制空化水洞系統(tǒng)中的真空度，控制范圍是0～0.095MPa，控制精度等級(jí)為5%。本....

圖4高速全流場(chǎng)系統(tǒng)Fig．4High-speedflowfielddisplaysystem

兩種不同改型水翼的射流水孔與水翼前緣距離分別為X1=0.19C，X2=0.45C，射流孔數(shù)目為25，射流孔直徑為1.4mm，相鄰射流孔圓心之間距離為2.35mm。圖3帶射流孔水翼模型圖Fig．3Hydrofoilmodelwithjetholes1.2數(shù)據(jù)采集和高速全流場(chǎng)系統(tǒng)非定....

圖5圖像處理方法Fig．5Imageprocessingmethod

數(shù)為5.1×105，通過(guò)調(diào)節(jié)水洞的真空度來(lái)調(diào)節(jié)空化數(shù)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，調(diào)節(jié)空化水洞中軸流水泵轉(zhuǎn)速的變頻器的儀表精度為0.1Hz，空化水洞中來(lái)流壓力測(cè)量精度為0.1kPa。具體參數(shù)的測(cè)量誤差分別為:來(lái)流壓力Δp0控制在±0.7kPa之間;飽和蒸汽壓力Δpv控制在±0.192kPa之間;....

本文編號(hào)：3937599