為了探究表面粗糙度對球體入水空泡演變及運動特性的影響,基于實驗室開放水槽試驗系統(tǒng),選取了5種表面粗糙度的球體,使用高速攝像機記錄入水過程,并得到了各個球體的入水空泡、噴濺的演變過程以及運動特性的變化。發(fā)現(xiàn)入水空泡和噴濺的閉合都會給球體一個負方向的加速度。通過對比不同表面粗糙度球體的位移、速度、加速度曲線,發(fā)現(xiàn)表面粗糙度最大的球體在砰擊階段結(jié)束后,其速度會明顯小于其他球體,并且表面粗糙度對球體運動的影響主要體現(xiàn)在入水早期。分析了上述各球體的入水空泡閉合后,與自由面相連的空泡的收縮運動,發(fā)現(xiàn)其收縮速度和加速度曲線均會出現(xiàn)極大值點,呈現(xiàn)出球體表面粗糙度越大出現(xiàn)得越早的趨勢。

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