空化空蚀理论及应用 空化比尺效应研究PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 Rayleigh-plesset方程 1

1.2 空化形成机理 3

1.2.1 液体中的气核 3

1.2.2 气核的生长 4

1.2.3 气泡的溃灭 5

1.3 空化初生 8

1.3.1 初生空化数 8

1.3.2 空化的分类 9

1.4 空化初生的影响因素 10

1.4.1 液体黏性和自由来流速度 10

1.4.2 表面张力 11

1.4.3 气核 11

1.4.4 边壁表面条件 11

1.4.5 压力梯度 11

1.4.6 高分子聚合物 12

1.4.7 热力学 12

1.4.8 气核生长惯性项 13

1.5 空化试验的比尺效应 13

1.6 空化相似律 16

1.7 空化流的数值模拟 17

1.7.1 边界积分法 17

1.7.2 界面跟踪法 17

1.7.3 均质平衡流方法 17

1.7.4 变密度方程法 18

参考文献 19

第2章 泡动力学基础 24

2.1 泡运动的动力方程 24

2.1.1 静止液体中的泡动力方程 24

2.1.2 流场中的运动泡动力方程 25

2.2 任意流场中空泡的运动方程 26

2.2.1 空泡在任意流场中的受力 27

2.2.2 空泡受力的数量级分析 29

2.2.3 空泡的质心运动方程 30

2.2.4 空泡的径向运动方程 31

2.2.5 空泡在任意流场中的运动控制微分方程 32

2.3 气泡运动的数值方法 33

2.3.1 气泡运动数值模拟的历史 33

2.3.2 边界积分方程 34

2.3.3 空泡的数值模拟结果 35

参考文献 38

第3章 气核对空化比尺效应的影响 40

3.1 气核密度和分布的相似准则 40

3.2 气核尺度对空化比尺效应的影响 41

3.3 水中气体含量对旋涡空化的影响 43

3.4 气核数量对空化现象的影响 46

3.4.1 气核数量对空化初生的影响 46

3.4.2 气核数量在片状空化向泡状空化转变过程中的作用 48

3.5 气核成分及其对空化现象的影响 49

3.5.1 气核组成成分 49

3.5.2 气核成分对空化的影响 50

参考文献 51

第4章 脉动压力对空化的影响 52

4.1 气核生长的条件 52

4.2 脉动对气核生长的影响 53

4.3 水流脉动的相似律研究 54

4.4 水流紊动对空化比尺效应的影响 57

参考文献 59

第5章 高速突扩流空化试验 61

5.1 试验装置制作 61

5.2 试验测试仪器 63

5.3 试验工况 64

5.4 试验测试方法 64

5.5 试验结果及分析 66

5.5.1 试验结果 66

5.5.2 结果分析 72

参考文献 78

第6章 突扩空化流的三维数值模拟 79

6.1 混合流模型（mixture model） 79

6.1.1 数学方程 79

6.1.2 数学离散方法 81

6.1.3 边界条件 82

6.1.4 计算区域 83

6.1.5 计算结果 84

6.2 k～ε模型结合变密度方程 91

6.2.1 基本方程 91

6.2.2 变密度方程 92

6.2.3 数学离散方法 93

6.2.4 边界条件 93

6.2.5 计算区域 93

6.2.6 计算结果 93

参考文献 99

第7章 减小空化比尺效应的措施 100

7.1 水中气核饱和度 100

7.1.1 水中气核相似 101

7.1.2 水中气核饱和现象 102

7.1.3 常见的气核发生装置 104

7.1.4 自来水中氯气的影响 104

7.1.5 水中含气量 105

7.2 雷诺数 106

7.3 物体壁面性质 110

参考文献 111