【摘 要】
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空化现象是水利、船舶、交通、能源动力等工业界广泛存在的液体汽化现象,而水力机械的空化由于流道结构复杂、影响因素繁多,一直是困扰整个行业发展的关键难题.本研究主要介绍近几年国内外以及作者课题组在空化水动力学基础研究方面的主要进展,主要内容包括:(1)三维云状空化流动结构及演变特性;以三维水翼空化云的准周期性脱落为例,阐明空化对水翼尾流区域的速度场、湍流强度以及涡量场的影响规律.(2)以扭曲水翼为对象
【机 构】
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武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,武汉430072 北京理工大学机械与车辆学院,北京10
【出 处】
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第十四届全国水动力学学术会议暨第二十八届全国水动力学研讨会
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空化现象是水利、船舶、交通、能源动力等工业界广泛存在的液体汽化现象,而水力机械的空化由于流道结构复杂、影响因素繁多,一直是困扰整个行业发展的关键难题.本研究主要介绍近几年国内外以及作者课题组在空化水动力学基础研究方面的主要进展,主要内容包括:(1)三维云状空化流动结构及演变特性;以三维水翼空化云的准周期性脱落为例,阐明空化对水翼尾流区域的速度场、湍流强度以及涡量场的影响规律.(2)以扭曲水翼为对象,揭示U型云空化(马蹄形)向下游发展过程中演变规律及形成机制.(3)空化与旋涡的交互影响规律研究,揭示涡拉伸项与涡膨胀项是空化湍流中旋涡生成与演化的主导因素,而斜压扭转项主要发生在空泡的交界面,对应着空泡的溃灭.(4)基于理论分析和数值模拟,揭示了空化体积二阶导数为水力机械空化诱导低频水压脉动激增的根源,为深入理解水力机械、船舶推进器等的内部流动机理、抑制实际工程中叶片区及流道表面的流动分离提供了新的概念与方法.
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