空化
- 带诱导轮的离心式航空燃油泵空化特性分析*
而其根本原因就是空化。空化已是制约其向更高转速、更小体积、更大功重比发展的主要矛盾[2]。空化始终是水力机械领域研究的热点之一[3]，空化研究主要集中在清华大学[5]、北京理工大学[6]、浙江大学[7]、江苏大学[8-9]、中船重工702所[10]、加州理工[11]等科研机构。蒸汽型空化学者们基于数值仿真、实验手段对水翼、螺旋桨、喷水推进、离心泵等进行了大量研究，取得了良好的研究成果。如季斌[3]采用修正的湍流模型与ZGB 空化模型，研究了NACA 系列水
风机技术 2022年6期2023-01-29
- 脉冲对空化射流影响机理研究*
忠义,等.脉冲对空化射流影响机理研究.石油机械,2022,50(11):30-36,42.0 引言水射流技术自19世纪发展至今,由于其独特的能量转换途径和环保特色,受到世界石油领域的青睐。近些年,脉冲射流和空化射流逐渐兴起,为了提高流体的空化效果,专家学者根据空化原理设计了一系列的流体空化装置[1-4]。风琴管自振空化射流喷嘴、Helmholtz型自振空化喷嘴等典型喷嘴以及井下解堵工具逐渐面世,被应用于油罐清洗、井下解堵、钻头钻井等诸多作业中。李根生等[5
石油机械 2022年11期2022-12-08
- 基于改进的Keller-Miksis模型的超声空化气泡动力学研究
0051引言超声空化是液体中的微小气泡在声波作用下形成、发展和崩溃的一系列动力学过程[1]。在空化泡的溃灭过程中会产生瞬时的高温和高压，并且伴随有声致发光、冲击波、高速射流等现象[2-3]。空化效应是诸多超声治疗[4-6]过程中的关键作用机制。高强度聚焦超声治疗[7-10]是利用超声波可以穿透软组织并可以聚焦的物理特性，将超声波聚焦于体内肿瘤病灶，在焦点处形成高能密度区，使组织出现凝固性坏死，通过热效应、空化效应和机械效应等达到治疗效果，其中空化效应一方面
中国医疗设备 2022年11期2022-11-28
- 截止阀内流道空化形态演变规律及空蚀损伤试验研究
249）0 引言空化现象在石油化工流体设备中普遍存在，流体流经节流元件时，流速增加，局部压力降低，当局部压力小于介质饱和蒸汽压时，流体内溶解的气核会迅速生长，并发展成气泡，产生空化。空化过程的高湍流及能量释放具有两面性，一方面流体空化会造成设备空蚀，导致流体机械损坏［1-2］，另一方面可以利用水力空化瞬间集聚的高能量为工业提供非常特殊的高温高压环境［3］，研究水力空化对提高流体设备寿命以及新兴技术发展有着积极意义。蔡宗航等［4-7］利用高速摄影技术研究了文
流体机械 2022年8期2022-10-13
- 诱导轮非对称空化流动数值计算和试验研究
内存在一定程度的空化，但空化的产生会使流场趋于不稳定，甚至对发动机的工作稳定性和可靠性产生影响。诱导轮内的空化存在多种形式，非对称空化是已知的一种存在于涡轮泵扬程下降过程中的复杂流动现象。对于附着型非对称空化，诱导轮内各通道的空化区长度表现出明显的不同。在此工况下，须单独考虑和分析每个叶片，但这将使得空化模型变得非常复杂。Horiguchi等[1]利用奇点方法给出了预测交替型空化的近似模型，为非对称型空化的预测提供了重要的借鉴。本文基于奇点法理论，并结合空
真空与低温 2022年5期2022-10-13
- 基于伪势模型的表面张力对空化泡溃灭的影响
负压的产生，导致空化空蚀破坏，影响水利枢纽运行的安全，因此空化空蚀在水利研究中一直倍受重视。前人研究表明，空化泡外流体与泡内气体压差在短时间内迅速变化，导致空化泡溃灭，溃灭过程中产生的微射流、冲击波、高压、高温是空蚀破坏的主要原因[1-3]。受限于复杂的边界和有限的观测手段，基于理论分析和试验的空化泡溃灭过程研究多着眼于空化泡形态的演化，难以获得空化泡及周边流体流场的连续变化过程。与之相比，计算流体力学可以直观地反映出空化泡溃灭过程中流场、压力场和温度场的
长江科学院院报 2022年9期2022-09-27
- 翼型空化起始对应空化数及尺度效应分析
0010 引 言空化是船海领域中经常发生的一种现象，因包含了相变、可压缩性、非定常等特点，长久以来一直是该领域的研究热点。一般而言，空化会带来一系列不利影响，空化起始和溃灭过程会使诸如鱼雷、艇体、螺旋桨等海洋结构物发生剧烈振动，进而引发噪声、结构破坏、效率降低等问题，所以也是海洋结构物需要极力避免的现象[1]。虽然空化对海洋结构物的危害一直是研究者们关注的问题，但对于其成因仍无定论。目前，广为接受的表述是由Franc 和Michel 提出的，即空化是液体介
中国舰船研究 2022年3期2022-07-05
- 诱导轮超同步旋转空化传播机理
，从而提高主泵的空化性能。由于其安装角小、稠度大等结构特点，能够在一定程度的空化条件下正常工作，而不发生明显的扬程性能下降。然而即便在设计工况下，诱导轮内也可能发生空化诱发的流动不稳定现象，例如我国新一代高压补燃循环液氧煤油液体火箭发动机研制过程中，超同步旋转空化现象长期以来是导致涡轮泵振动量级过高的重要激振源之一，我国在研的500 tf级液氧煤油发动机涡轮氧泵水试和热试车中均出现了明显的超同步旋转空化现象，其特征频率幅值显著大于叶轮转频幅值，导致振动幅值
火箭推进 2022年2期2022-05-14
- 调压阀流体空化特性仿真及影响因素分析
下，内流场易发生空化现象，导致流体产生空化气泡。空化气泡形态和空间位置的变化将改变流场特性，引起调压阀异常振动和噪声，降低阀门的稳定性和可靠性，从而影响液压系统性能，因此有必要对调压阀流体空化现象开展研究。为了充分了解流场空化机理和空化流动特性，国内外学者针对空化现象建模开展了一系列研究。SINGHAL等［1］采用均相流假设建立了一种基于输运方程的流场空化模型。黄彪等［2］分别采用Kubota空化模型和Singhal空化模型进行空化流动的数值模拟，结合试验
流体机械 2022年1期2022-03-03
- 文丘里管空化反应器的空化特性研究
题之一。文丘里管空化反应器作为一种典型的水力空化装置已广泛地应用于污水处理领域。文丘里管收缩段流体流速增大，液体内部压力低于饱和蒸气压而产生空化泡，经过生长、发展、溃灭等一系列流体动力学现象称为空化现象。空化泡溃灭时伴随产生的高速微射流和冲击波也已广泛应用于污水处理、自来水消毒、医学超声等方面。水力空化可以强化各种物理、化学过程，如促进化学反应、微细胞裂解、重油水解和消毒等[1]。然而，空化技术在水质净化、污水处理等领域的规模化应用仍受到成本的限制。深入研
山东建筑大学学报 2022年1期2022-03-02
- 不同头型回转体空化现象的数值模拟研究
081)1 引言空化现象，指当高速流动的液体达到某些特定条件时，液体内部压力降低产生撕裂而出现气泡，包含相变、湍流脉动、可压缩、非定常等诸多方面的复杂流动现象[1]。下游压力上升导致空泡溃灭时，会伴随高频、高压的脉冲的产生，破坏机械结构，影响机械运行的稳定性[2-3]。因此对空化现象开展研究具有现实的工程意义，以减小空化现象对机械造成的不利影响。按照空化流发展阶段，可将其划分为初生空化、片状空化、云空化和超空化[4]。初生空化指液体中未溶解的微小气核或非冷
兵器装备工程学报 2022年1期2022-02-21
- 倒角阀座式水压锥阀空化射流动态行为数值模拟
易在开口区域诱发空化，形成空化射流。由于水的黏度远小于矿物质油，水压锥阀内的空化现象普遍更加严重，并对产品性能存在重要的影响。而当前，水压技术在采矿、清洗、建筑等领域的应用愈加广泛[1-3]。通过分析水压锥阀内部空化射流的动态特性，探索空化分布规律及作用机制，能够为产品性能优化提供充足基础及科学依据。早期关于水压锥阀的研究主要以实验手段为主。OSHIMA S等[4]通过半切模型机对不同结构的水压锥阀开展了实验研究，揭示了多种压差条件下的空化分布情况。LIU
液压与气动 2021年12期2021-12-16
- 局部微通道对NACA翼型空化的抑制
019）0 引言空化与空蚀一直是制约流体机械发展的难题，尽管学者与工程人员开展了转轮或翼型的结构参数的优化、增加诱导轮等措施以抑制空化，如邬伟等［1］在翼型的吸力面上设置拱弧小凸台以用于叶片头部流动控制，验证了阻碍回射流对云状空化的抑制作用；SRIJNA等［2-4］对水翼进行了绕流的试验和数值模拟，获得了云状空化的一般特征；程瑜［5］研究了Mekle模型和Schnerr and Sauer模型对空化流动的速度场流场与空泡的影响，发现Schnerr空化模型与
流体机械 2021年9期2021-10-27
- 不对称导管对船后桨空化性能的影响
后桨上产生强烈的空化。空化在船后桨表面的不断产生和溃灭，会对船后桨产生极大的危害，不仅会引起船后桨的振动和噪声还会对桨叶产生侵蚀现象，损坏桨叶。对于船后桨的空化进行研究仍然是目前的前沿课题，而目前应用数值模拟方法研究螺旋桨的空化特性已经非常成熟，国内外学者也进行了深入研究。Rhee等[1]使用非结构化网格研究了船用螺旋桨的空化性能。Shin等[2]对位于船后的常规螺旋桨和高侧斜螺旋桨的空化性能进行了数值模拟。刘登成等[3]基于不可压缩的RANS方程，使用S
哈尔滨工程大学学报 2021年7期2021-07-13
- 考虑当地流动特征的Zwart-Gerbera-Belamri空化模型改进及应用
100081)空化涉及非定常、可压缩、湍流脉动以及质量传递等多种复杂的流动现象,普遍存在于流体机械、航天、船舶等领域[1-3]. 目前，数值模拟已经成为空化现象的主要研究方法，空化模型的建立和应用是研究空化问题的重点和难点[4]. 工程上常用的空化模型主要可分为三类：第一类空化模型基于简化的Rayleigh-Plesset方程，如Schnerr-Sauer空化模型[5]，全空化模型[6]及Zwart-Gerbera-Belamri空化模型[7]等，该模型
北京理工大学学报 2021年4期2021-05-19
- 大侧斜桨非定常空化流动结构的数值研究
的推进器之一，其空化性能对于航行器的快速性、隐蔽性和安全性的影响不可忽视，同时对于船体减振降噪的要求越来越高，因此必须对船尾非均匀来流下螺旋桨空化以及空化对桨叶周围流动结构的影响情况开展数值模拟研究，掌握其空化演变规律和内部流动情况[1-2]，从而为控制其影响提供指导。目前国内外对于船舶螺旋桨空化流动问题的研究主要采用试验研究和数值模拟两种手段。Alves-Pereira等人[3]基于试验的方法对螺旋桨叶片近区压力场变化与空化演变过程进行了定量分析。他们利
水电与抽水蓄能 2021年2期2021-05-14
- 基于自适应陷波器连续谱积分的超声清洗 发射换能器瞬态空化阈值与强度测量
10023）超声空化是由于液体介质受超声波的作用，在某些区域产生负压，从而产生气泡的现象。空化效应在超声清洗过程中起关键作用，由于空化泡可以进入工件与污物的缝隙之间，其膨胀与收缩能够将污物从物件表面剥离，克服了常规方法清洗的困难[1]。在空化泡溃灭的过程中会产生冲击波，它可以将污物乳化，或使污物脱落；同时，空化泡溃灭会诱发声化学发应，发生氧化而使污物氧化溶解。但空化效应也会引发空化腐蚀而损坏物件，如船舶螺旋桨与超声去污中的变幅杆的空化腐蚀[2]。因此对液体
声学与电子工程 2021年1期2021-04-19
- 离心泵空化余量分析研究
050）0 引言空化余量（NPSH）是离心泵的一个重要水力性能指标。目前确定空化余量的最可靠方法仍然是实验。在出厂实验中，比较通用的标准是由美国水力标准协会（HIS）制订的［1］，也就是以扬程下降3%时的装置空化余量NPSHa作为当前流量点的泵临界空化余量NPSHr。本文将叶轮叶片中最低压力处刚刚发生空化时的工况称为初生空化，对应的空化余量为初生空化余量NPSHR。但需要说明的是初生空化工况和临界空化工况所对应的空化发展程度有很大的差别，前者是叶片表面刚刚
流体机械 2021年1期2021-02-23
- 弯曲文丘里环隙型水力空化发生器的特性
生方式有很多种，空化是其中较重要的一种产泡方式。空化是指当液体的压强下降到足够低时液体中空泡的生成及其后续的动力学行为[19]。空泡是一种存在径向振动或表面波动的、泡与泡之间存在强烈相互作用的、一直处于动态变化中，且具有高度活性的气泡，在其内部可能产生高温高压，在其周围的液体中可能产生冲击波、微射流、微声流[20]。因此，相较于其他的微细气泡产生方式，其正面或负面的效应也更为强烈，如空化可用于清洗、乳化、漂白、结晶、纳米颗粒合成、细胞粉碎、过程强化、超声萃
净水技术 2021年2期2021-02-23
- 空化撞击流数值模拟
003）1 概述空化的发生主要是在流场中存在低于对应温度下的饱和蒸气压而出现的气泡的产生、发展和溃灭的过程[1]。空化在气泡溃灭瞬间能够产生在小范围内产生巨大的高温高压和能量。随着对空化的认识深入，空化产生的空化效应被用于清洗、废水处理、切割等方面。撞击流[2]是由两股相对的流高速射流撞击，在撞击面能够产生极高的相对速度。空化撞击流[3]是将空化技术和撞击流技术结合提出来的一项技术。空化撞击流既能够利用空化产生的效应，也可以具有撞击流的特性，因此该技术可以
科学技术创新 2021年2期2021-01-21
- 水中高速运动体内置测速涡轮装置空化特性研究
场速度、压力达到空化条件，运动体特定位置将发生空化。周围流场受到空化的影响发生改变，从而对涡轮的转动产生影响。研究三维空间内的敏感机构的空化特性，对提升运动体的水中环境感知能力的提升具有重要意义[2]。目前，对流场中空化现象的研究，在微观层面，空化现象的产生与变化机理并未完全为人们所了解。在宏观层面，空化现象在大多数情况下产生并发展于流场的剧烈变化的区域，对实验测试条件要求苛刻，其产生的影响难以通过理论分析进行完整、具体地阐述[3−4]。尽管如此，近年出现
工程力学 2020年12期2020-12-18
- 水翼叶梢涡空化实验研究进展
82)0 引 言空化是水动力学中的一种复杂流动现象。通常情况下，当水中压力足够低时便会发生空化[1]。空化是水中气核在低压区快速生长的结果[2]，常见于液体流动中的分离、旋涡等低压区。气核可能游离于水中，也可能附着于水中杂质或边界上。作为液态流体内特有的相变现象，空化一般包括起始(初生)、发展以及消失(溃灭)3个过程：空化发生阶段称为“空化初生”，伴有辐射噪声级的大幅度上升；消失阶段称为“空化溃灭”，释放出巨大的压能和热能；在发生和消失之间为“空化发展”阶
实验流体力学 2020年5期2020-11-03
- 特斯拉阀水力空化的数值研究
更加突出[1]。空化技术是一种新兴的水处理技术，根据空化产生的方法一般可以分为超声空化、水力空化、光空化和粒子空化等4 种类型。其中，水力空化是水处理研究学者关注的热点领域之一。水力空化是指液体流经某一节流元件产生较大的压降，使得液体的压力低于其饱和蒸气压，从而发生空化的现象[2]。水力空化技术因为具有能量利用率高、装置简单、操作方便等优点[3-5]，得到了广泛的应用。目前，空化发生器的主要形式有文丘里管和多孔孔板。孔板式空化器与文丘里管空化器都具有结构简
高校化学工程学报 2020年4期2020-09-15
- 非线性空泡模型在轴流泵空化模拟中的评估分析
013）0 引言空化是轴流泵内部不可避免的一种水动力学现象，空化严重时会破坏过流部件表面和产生振动噪声，严重影响机组的高效安全运行。近年来，基于Navier-Stokes方程和相间质量传输模型框架的空化数值计算方法，由于能描述空化的动量传输和质量传输两个过程，成为空化流动研究手段的主要趋势。Athavale等［1］应用Singhal模型对3种不同比转速船用轴流泵空化流场进行了数值模拟，发现不可凝结气体（non-condensable gas，NCG）能够降
流体机械 2020年6期2020-07-14
- 基于格子Boltzmann方法的双空化泡远壁区溃灭规律研究
065)一、引言空化现象由空化泡的初生、发育和溃灭过程组成，是一种气液两相之间质量传输的非定常可压缩湍流流动过程。空化泡溃灭瞬间形成巨大压强，易造成材料剥蚀从产生空化现象[1]。由于空化发生时周围环境不同，空化也分成很多种类，尤其是水质状况[2]、机械装置[3]、热力学效应[4]等的变化都会对空化产生较大影响。空化泡广泛存在于水中，特别是泄洪洞，水轮机和其他水力设施及水力机械中。空化泡在溃灭时遇洞壁，水轮机叶片等等固体边界时，会产生高温高压高速射流现象[5
福建质量管理 2020年9期2020-05-22
- 基于复合结构的两级空化发生器设计优化及数值模拟
)0 引 言水力空化现象是指液体内局部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸汽或气体。空泡的形成、发展和溃灭的过程[1–2]。利用空泡溃灭时释放的大量能量，水力空化可以应用在废水处理、强化工业过程及空化水射流等领域。同时在螺旋桨空化噪声，超空泡减阻技术的研究目前也很多[3–4]。空化发生器原理是当水流流过收缩装置时，过流断面急剧变化，水流被增速降压，当压强降到水的气化压强下时发生空化[5]。空化效果的强弱影响空化发生器的效率，确定出最优化的复合空化器的结构参
舰船科学技术 2020年2期2020-04-17
- 壅塞管空化器空化流场特性的数值模拟研究*
法和新工艺。水力空化技术作为一种现代先进的水处理技术,不仅可以高效处理多种有机污染物,而且具有多种优点[2-7],如无二次污染，反应装置简单等,尤其是在处理含有难降解有机污染物的污水和具有生物毒性的污水方面，显示出无可比拟的优越性[8-11]。目前,国内外对水力空化的研究主要表现为三种形式:射流空化、孔板空化和漩涡空化。这三种空化方法都未能很好地使空化泡有效溃灭，即不能快速溃灭并释放高能量,严重制约了水力空化在工业中的应用。壅塞管空化器能够较好地解决空化泡
机械制造 2020年1期2020-03-04
- 结合空化微泡母小波变换的高空化噪声比超快速主动空化成像方法∗
域，通过热效应、空化效应和机械效应等达到治疗效果。其中空化效应是肿瘤热消融、体外碎石.、超声溶栓以及超声药物控制释放等超声治疗的关键机制。为了控制和利用空化效应以实现FUS的高效精准治疗，必须对FUS过程中的声空化进行监控成像。目前，现有的声空化检测和成像的方法主要是光学法和声学法。光学法主要是通过高速/超高速摄影[4−5](High-speed photography, HSP)、声致发光[6−7](Sonoluminescence, SL)以及声致化学
应用声学 2020年6期2020-03-03
- 前置定子导管桨空化特性数值分析
而改善了推进器的空化性能。但是，随着水下航行体航速的提高，使得前置定子导管桨发生空化的可能性大大增加。空化会降低推进器的推进性能，同时也能引起结构振动和空化噪声。因此，为了降低推进器空化噪声并提高临界航速，有必要探究带前置定子导管桨空化特性。目前，研究推进器空化主要有数值计算方法和实验方法。由于实验成本比较高，大部分的研究都基于数值计算。随着船舶吨位和航速的提高，推进器的载荷也随之提高，使得发生空化的可能性大大增加。同时，数值计算的发展也给水下推进器的空化
舰船科学技术 2019年12期2020-01-14
- 诱导轮空化流动特性实验研究
100)0 引言空化是液体在环境压力降至饱和蒸汽压时发生的一种相变现象[1]，当发生于水力机械中时，通常会造成噪声增大、叶片材料腐蚀、扬程断裂及引发流动不稳定等危害[2]。为了提高水力机械的抗空化能力，通常在离心泵上游安装诱导轮，通过对来流增压避免主泵发生空化。文献[3-4]研究了诱导轮内出现的空化不稳定现象，并提出了壳体开槽等抑制措施；文献[5-6]研究了不同结构参数对诱导轮内流动不稳定的影响，并通过将压力传感器埋于叶片表面获取旋转坐标系下的压力脉动，基
农业机械学报 2019年12期2019-12-31
- 喷水推进泵临界空化工况空化流态试验
海200111）空化是离心泵内部重要的激励源，在泵运行过程中或多或少都存在空化现象，尤其在某些苛刻、极端的运行条件下，空化的产生对泵的稳定运行极为不利。航空燃油泵广泛应用于航空发动机，现代战机应具备高空、长航时、高超声速等特征，意味着燃油泵将在高温低压的条件下工作，此时燃油在高温环境下的空化特性，如空化区域温度降低，导致当地流体介质物理特性变化，从而对空泡结构和流场结构造成影响，其在高温和低温介质中影响显著［1］。空化问题已成为燃油泵研发面临的主要问题之一
北京航空航天大学学报 2019年8期2019-09-10
- 基于水力空化技术实现杀菌的实验研究
和溃灭的过程称为空化[1]。空化现象是液相变为气相的相变过程，同时又是瞬息变化的随机过程，因此空化现象是极其复杂的。目前，主要有水力空化、超声空化、振荡空化和光致空化[2]。相比于其他类型空化，水力空化具有装置简单、体积小、能耗低、效率高、操作方便等优势，在工程上得到广泛应用，如物面清洗(如除污、除锈、除船体海洋生物等)[3]、杀灭水中浮游生物[4]、分散海面溢油[2]等。但目前基于水力空化技术开展杀菌的研究较少。Harrison等人[5]用水力空化方法进
节能技术 2019年3期2019-08-30
- 不同喷孔入口的柴油机喷嘴空化特性
[2].喷嘴内部空化现象往往以涡空化最为复杂，这一情况主要发生在漩涡流场的作用下，当涡心压力低并且压力为空化临界压力时，系统涡心处就会发生涡空化，且一般呈线状形态，被称为线空化[3-6].由于线空化复杂程度较高，因此对其研究较少.研究表明[7]，增加喷孔的倾斜角度，会增大其产生空穴的几率.这是因为倾斜角度的增加会使得喷孔坡度变大，进入喷孔的流体在该位置的流动状态和转向过于剧烈，就很容易造成大规模低压区域，使空化现象较容易发生.张军等[8]通过对压力室喷嘴(
燃烧科学与技术 2019年4期2019-08-26
- 泵内部空化研究现状与发展趋势
蔡闻宇摘要：空化是指液体流场低压区域形成蒸汽，空泡的过程，它是泵性能和效率下降的主要原因。总结了空化产生的原因与影响因素，着重对空化的三个负面作用进行比较和分析，提出改善的措施和未来研究方向，以期为空化研究提供参考。关键词：泵；空化；文献综述一、概述在医疗、水加工领域，可以利用空化进行结石破碎、机加工毛刺清除。然而在水泵中，空化发生都是有害的，空化会导致泵扬程和效率显著下降、改变流道内的速度分布、运行噪声增大、管路振动等，严重时会使泵中液流中断，不能正
科学与技术 2019年21期2019-04-27
- 轴流泵叶顶泄漏涡与垂直涡空化特性
隙的存在，叶顶区空化极其复杂，常伴存着叶顶间隙空化、射流剪切层空化、叶顶泄漏涡空化、叶片吸力面片状空化。且这几种复杂空化类型相互干涉，堵塞流道，降低叶片载荷，诱导流动失稳[2-3]。近年来，数值模拟被大量应用于水力机械内部流场及空化的预测[4-9]。李忠[10]采用RNGk-ε等模型对轴流泵内部流场进行三维定常计算，结果表明空化主要发生于泄漏涡涡核内部，且空化的位置由叶片叶顶区的压差所决定。施卫东等[6-7]利用不同的湍流模型模拟轴流泵中的叶顶泄漏涡特征发
农业工程学报 2018年12期2018-07-19
- 串列螺旋桨空化特性数值分析
载的增大，螺旋桨空化、噪声问题更加突出，一种新型的螺旋桨——串列螺旋桨进入人们的视野。串列螺旋桨是一种2个普通螺旋桨位于同一转轴且转速及旋转方向相同的特种推进器。与其他特种螺旋桨相比，它构造简单，加工、安装及维修更加方便，且当负载较大时，推进效率有所提高[1]。串列螺旋桨在一段时期并没有得到发展，在20世纪60年代以后，串列螺旋桨才再次引起人们的兴趣，国内外学者也做了一定的研究[1]。但总体来说，有关串列螺旋桨方面的研究较少，有关串列螺旋桨空化的研究更是少
西北工业大学学报 2018年3期2018-07-14
- 金属熔体中超声声空化特性的研究进展
超声过程中产生声空化。声空化是指波在液体中传播时引发液体“撕裂”致使空穴或气/汽穴即空化泡的产生、膨胀与溃灭的一系列过程。伴随声空化的发生，在周围液体中产生奇特的声空化效应：释放压力激波,产生微射流。在金属熔体中，一方面压力激波引起平衡熔点升高造成过冷，从而促进均值或抑制形核；另一方面，在压力激波与微射流共同作用下，金属熔体浸入其中杂质表面的狭缝或凹槽中，从而“活化”杂质而形核；再者，熔体在凝固过程中，压力激波或微射流“折断”枝晶，造成晶粒增殖。通过这些方
中国铸造装备与技术 2018年3期2018-06-08
- 不同内轴类型环隙型水力空化器空化效果的数值模拟
类型的环隙型水力空化器结构示意图．空化器除了内轴不同外，其余结构与尺寸均相同．外腔直径为 60,mm，空化器长度为400,mm，外腔与内轴中心线重合，3种不同的空化器内轴直径均为 20,mm，内轴最大直径处直径均为52,mm．采用三维结构网格划分方案，运用专业网格划分软件Ansys Icem对计算区域进行空间六面体网格划分，以球形内轴空化器为例，其网格划分结果见图 2．图1 不同内轴类型的环隙型水力空化器结构示意图Fig. 1 Structure sche
天津科技大学学报 2018年2期2018-05-04
- 空化噪声谱研究
710062)空化噪声谱研究冯中营1,2,吴胜举2(1.太原工业学院 理学系,山西 太原 030008;2.陕西师范大学 应用声学研究所,陕西 西安 710062)空化是一种特殊的水动力现象,为研究不同的空化方法产生的空化噪声谱,文章理论上进行多孔板振动的计算,并用ANSYS模拟多孔板的振动,研究其振动频率与测得的空化噪声谱之间的联系,初步对小处理量的压电超声换能器产生的超声空化谱及大处理量的多孔板、簧片哨和漩涡哨三种水力空化谱进行比较分析,结果表明,在
太原师范学院学报(自然科学版) 2016年2期2016-12-29
- 温度对超声清洗中空化泡动力学特性的影响
超声清洗利用超声空化的破坏作用和使流体边界层厚度减小[5]等特性，将物体表面的污物层剥离，以达到清洗的目的。所谓超声空化，是指当作用在液体介质中的超声波局部声强高于空化阈值时引起的一种强声现象[6—7]，往往伴随着空化泡的非线性振动、瞬时高温高压以及空化泡溃灭时释放的冲击波和微射流等效应[8—9]。在超声清洗中，为了提高空化效应，保证清洗效果和效率，需要针对不同的清洗环境选择合适的参数。探讨超声空化机理和空化泡的运动规律是进一步研究空化效应的基础。Rayl
表面技术 2016年8期2016-08-30
- 超声珩磨作用下单双空化泡振动系统动力学对比分析
声珩磨作用下单双空化泡振动系统动力学对比分析郭策， 祝锡晶， 王建青， 刘国东(中北大学 机械与动力工程学院，太原030051)针对超声珩磨加工过程中空化泡的振动预测及现有理论模型的局限性，将空化泡泡内气体的膨胀视为等温过程，压缩视为绝热过程，修正了超声珩磨下单、双空化泡的动力学模型。利用四阶龙格库塔方法分别对超声珩磨和超声两种条件下单、双空化泡的振动特性进行了数值计算，并讨论了声压幅值、超声频率、磨削液静压力及泡内含气量对单、双空化泡振动的影响。结果发现
振动与冲击 2016年12期2016-08-04
- 孔板和文丘里管复合结构空化器的优化设计
文丘里管复合结构空化器的优化设计曾章美1，刘小兵1*，兰 崴2，黄长久1， 柯 强1，安满意1(1.西华大学能源与动力工程学院，四川 成都 610039;2.国网重庆市电力公司，重庆 404100)利用ANSYS-CFX软件，在相关水力装置空化器研究的基础上，对孔板和文丘里管复合结构空化器的空化效果进行模拟优化。在孔板结构参数相同、位置一定的条件下，对复合结构空化器的空化流场进行数值模拟，探讨3种不同形式的文丘里管喉部结构对空化效果的影响。通过对空化流场的
西华大学学报（自然科学版） 2015年6期2015-07-18
- 水翼叶顶间隙漩涡空化流动特性研究
水翼叶顶间隙漩涡空化流动特性研究赵宇，王国玉，黄彪，刘雷鸣（北京理工大学机械与车辆学院，北京100081）采用试验的方法研究了不同空化数下水翼叶顶间隙区域漩涡空化流动的发展变化。试验在闭式空化水洞中进行，采用高速全流场显示技术对空化流场进行观测，并采用图像处理技术对试验结果进行处理，提出空化涡模型，阐述了涡空化的发展规律。研究结果表明：随着空化数的降低，叶顶间隙漩涡空化的发展主要经历如下三个阶段：（I）泄露涡内部空化初生阶段：在水翼中部附近产生游离状空化，
船舶力学 2015年11期2015-04-26
- 锥形空化器流体动力特性研究
越了声速［1］。空化器作为超空泡航行体最重要的部件之一，对于空泡的形成和稳定以及航行体的控制有着至关重要的作用。最常见的空化器有圆盘空化器和锥形空化器。对于圆盘空化器的动力学特性，国内外已经进行了许多研究。Logvinovich 在20 世纪60 年代通过理论和实验研究给出了空化器阻力系数、空化器直径和空化数与自然空泡形态的函数关系［2］。圆盘空化器由于沾湿面和体积有限，难以使用有效的自导装置。圆锥空化器与圆盘空化器相比有较大的沾湿面和相对较大的体积，自导
兵工学报 2014年7期2014-02-23
- 绕三维扭曲水翼云空化形成及演化的试验研究
绕三维扭曲水翼云空化形成及演化的试验研究曹彦涛，彭晓星，张国平，徐良浩（中国船舶科学研究中心 船舶振动噪声重点实验室，江苏无锡 214082）水翼上云空化形成及演化的过程是一个极其复杂的非定常过程。文章利用高速摄影技术，以横截面为NACA16012的三维扭曲水翼为研究对象，在一定的攻角和空化数下，对云空化的产生和演化过程进行了试验观察。结果显示，云空化的产生与回射流有关，不同结构的回射流造成片空化脱落的机制不同。云空化具有复杂的三维结构，试验证实了云空化中
船舶力学 2014年5期2014-01-19
- 轴流式水轮机间隙空化与翼型空化差别浅谈
轴流式水轮机间隙空化与翼型空化差别浅谈覃大清1，韩秀丽1，刘 斌2，刘万江1，魏显著1(1. 水力发电设备国家重点实验室，哈尔滨 150040；2. 中国长江电力股份有限公司，湖北 宜昌 443002）本文介绍了轴流式水轮机间隙空化与翼型空化的差别，并针对在轴流式水轮机模型试验中出现的特殊空化现象，通过CFD数值模拟技术进行分析，初步确定发生空化位置，采取一定的消除间隙空化措施，并在模型试验中进一步证实，该空化现象为间隙空化。轴流式水轮机；间隙空化；CFD
大电机技术 2012年2期2012-09-21
- 蔗糖溶液中超声空化泡运动数值的模拟
）蔗糖溶液中超声空化泡运动数值的模拟黄永春 周 莹 杨 锋 任仙娥 何 仁（广西工学院生物与化学工程系，广西 柳州 545006）为了解超声场作用下，蔗糖溶液中空化泡动力学的影响因素及影响规律，运用Rayleigh－Plesset方程模拟空化泡运动过程。结果表明：空化泡的振幅随着超声波频率增大而减小；随着超声波声强的增大而增大，空化变易；随着环境压力增大而减小，空化变难；随着空化泡初始半径增大而减小，空化强度变弱；随蔗糖溶液温度增大而增大，空化强度加大；随
食品与机械 2011年6期2011-12-28
- 发动机喷嘴内部空化初生的数值模拟研究
喷射过程中会产生空化。空化的出现是由于高速流动的燃油在喷孔入口处，由于拐角的存在，流体产生局部流动分离以及孔口收缩，引起横截面面积减小而引起的[1]。依据质量守恒和动量守恒定律，此截面上的流速会急剧增大，从而引起喷孔入口处产生压力降，当局部压力低于流体的饱和蒸汽压时，就会导致空化现象的产生，但是空化并不严格遵循这个简单的模型。空化的形成与很多因素有关，对于发动机喷嘴而言，空化与喷嘴的几何形状、针阀的升程、工作的条件（喷射压力和背压）以及燃油的物性有关。空化
中国机械工程 2011年17期2011-09-07
- 水力空化技术及其对压载水的预处理
件以后，提出了“空化”的概念，并指出在液体和物体间存在高速相对运动的场合可能出现空化［3］。此后，由空化产生的种种不利影响相继被发现，从而引起了人们的关注和研究。空化问题的研究最先开始是在船舶制造行业之中，然后才相继扩展到了其他行业，比如像水力机械，水木建筑等领域中。起初学者们研究空化的最主要目的是为了避免产生空化，进而避免空蚀的作用。虽然研究目的不同，但是他们的研究成果还是为后来学者们在水力空化技术研究领域提供了理论上的指导。随着人们对空化技术理论知识的
船舶 2011年4期2011-08-11