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航行体出水过程空泡溃灭特性研究 被引量：37
1
作者 权晓波 李岩 +3 位作者 魏海鹏 吕海波 辛万青 鲁传敬 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第4期545-549,共5页
航行体水下高速运动时,表面出现空泡现象。在出水过程中,出现空泡溃灭现象,对航行体的表面受力及力学环境有重要影响。本文通过计算和试验工作,对空泡溃灭进行分析,研究了空泡溃灭造成的压力机理,讨论影响空泡溃灭的因素。
关键词 水下航行体 出水过程 空泡溃灭
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Fluent环境中近壁面微空泡溃灭的仿真计算 被引量：37
2
作者 李疆 陈皓生 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期311-315,共5页
基于FLUENT软件环境,采用VOF模型和非稳态方法求解Navier-Stokes方程,模拟了近壁面的空泡溃灭过程,同时计算了空泡溃灭处与壁面的距离对射流强度的影响.结果表明:在近壁面,空泡将形成非对称溃灭,因水锤作用,引发高速水射流在壁面产生高... 基于FLUENT软件环境,采用VOF模型和非稳态方法求解Navier-Stokes方程,模拟了近壁面的空泡溃灭过程,同时计算了空泡溃灭处与壁面的距离对射流强度的影响.结果表明:在近壁面,空泡将形成非对称溃灭,因水锤作用,引发高速水射流在壁面产生高压而形成空蚀破坏;基于FLUENT环境的计算结果与已有的实验和计算结果相符,为研究空泡溃灭和空蚀机制提供了类比的数值计算方法. 展开更多
关键词 空蚀 空泡溃灭 计算流体力学(CFD) 射流
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空化水射流的化学效应 被引量：26
3
作者 张凤华 廖振方 +1 位作者 唐川林 杨林 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期32-35,共4页
在综述超声空化的有关研究成果的基础上,分析空化水射流中的微空泡溃灭时瞬时局部高温、高压产生的特殊的物理环境引发的复杂的化学效应:直接热分解、自由基的氧化和超临界水氧化;划分了空泡溃灭时化学反应区域;分析了空化水射流化学效... 在综述超声空化的有关研究成果的基础上,分析空化水射流中的微空泡溃灭时瞬时局部高温、高压产生的特殊的物理环境引发的复杂的化学效应:直接热分解、自由基的氧化和超临界水氧化;划分了空泡溃灭时化学反应区域;分析了空化水射流化学效应的影响因素。 展开更多
关键词 化学效应 空泡溃灭 空化水射流
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高速航行体水下发射水动力学研究进展 被引量：33
4
作者 王一伟 黄晨光 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期259-298,共40页
高速航行体水下发射水动力学研究,是具有重大工程应用背景的前沿基础问题.与之紧密相关的非定常空化流动,特别是空泡稳定性、溃灭等问题,是影响发射载荷及安全性的关键.本文首先简述了这一领域的主要科学问题,归纳了主要控制参数和影响... 高速航行体水下发射水动力学研究,是具有重大工程应用背景的前沿基础问题.与之紧密相关的非定常空化流动,特别是空泡稳定性、溃灭等问题,是影响发射载荷及安全性的关键.本文首先简述了这一领域的主要科学问题,归纳了主要控制参数和影响方式;之后针对非定常空化流动问题,综述了已有的实验观测手段及数值模拟方法;总结了空泡发展、稳定性、溃灭及流动控制等重要物理机制、模型及各因素相互作用规律;最后展望了该领域仍存在的主要科学问题与未来发展趋势. 展开更多
关键词 水下发射 高速水动力学 空泡稳定性 空泡溃灭 通气流动控制 流固耦合载荷
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空泡溃灭及空化噪声研究综述 被引量：21
5
作者 戚定满 鲁传敬 何友声 《上海力学》 CSCD 1999年第1期1-9,共9页
本文从理论分析、数值计算、试验研究三方面对国内外空泡溃灭、空化噪声研究的最新进展及动态作了一简单的回顾。针对自己做的水翼及轴对称头体空化噪声试验结果,提出了一些尝试性解释。
关键词 空化噪声 空化 空泡溃灭 空泡云 空蚀
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两空泡运动特性研究 被引量：16
6
作者 戚定满 鲁传敬 何友声 《力学季刊》 CSCD 2000年第1期16-20,共5页
本文应用边界元方法研究了两个相邻空泡的运动特性,得到了空泡的演化规律,以及空泡溃灭时的射流速度与溃灭时间的变化趋势,对于两个空泡之间的距离和半径比的影响进行了讨论。计算结果表明:不同大小的空泡在一起时则小泡会先溃灭,且小... 本文应用边界元方法研究了两个相邻空泡的运动特性,得到了空泡的演化规律,以及空泡溃灭时的射流速度与溃灭时间的变化趋势,对于两个空泡之间的距离和半径比的影响进行了讨论。计算结果表明:不同大小的空泡在一起时则小泡会先溃灭,且小泡的存在时间与两泡的半径比成正比;大泡对小泡来说其作用相当于一固壁面,小泡会形成一指向大泡的溃灭射流。相同大小的空泡在一起溃灭时,会同时形成指向中间的射流,与单空泡在固壁面附近的溃灭情形相当。这些结果对多空泡及空泡云的研究有一定的参考价值。 展开更多
关键词 泡动力学 空泡溃灭 射流 边界元
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双空泡溃灭及空化噪声的建模 被引量：22
7
作者 蒲中奇 张伟 +2 位作者 施克仁 张俊华 吴玉林 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1450-1452,共3页
空泡溃灭时会产生很大的瞬时压强,造成流体机械装置的空蚀破坏并产生噪声和剧烈振动。为研究双空泡溃灭及溃灭时声辐射的规律,忽略流体的压缩性,建立了双空泡的运动方程。在L igh th ill方程基础上建立了双空泡溃灭时流体中的声辐射模型... 空泡溃灭时会产生很大的瞬时压强,造成流体机械装置的空蚀破坏并产生噪声和剧烈振动。为研究双空泡溃灭及溃灭时声辐射的规律,忽略流体的压缩性,建立了双空泡的运动方程。在L igh th ill方程基础上建立了双空泡溃灭时流体中的声辐射模型,并进行了数值计算。计算结果表明:随着空泡间距的减小,空泡溃灭的最小半径减小,溃灭时间延长,空泡辐射声压增大,说明空泡间的相互作用使空泡的溃灭过程变缓并使空泡辐射的噪声增强。 展开更多
关键词 空化 双空泡 空泡溃灭 空化噪声
原文传递
长距离输水工程水锤危害及防护措施 被引量：18
8
作者 赵向军 《水利技术监督》 2008年第3期28-30,共3页
本文介绍了水锤的成因及危害,分析了水锤产生的机理,并用实例说明了水锤防护措施在工程中的应用。
关键词 水锤 压力波 流量调节 传播速度 空泡溃灭
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固壁空蚀数值研究 被引量：15
9
作者 胡影影 朱克勤 席葆树 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期22-25,共4页
空蚀是空泡在固壁附近溃灭对固壁材料产生破坏的现象。本文将空泡界面假设为自由面 ,并由VOF (VolumeofFluid)中界面构造精度较高的Youngs方法求解 ,通过直接计算原始变量的Navier Stokes方程 ,数值模拟了空泡距固壁不同位置时溃灭对固... 空蚀是空泡在固壁附近溃灭对固壁材料产生破坏的现象。本文将空泡界面假设为自由面 ,并由VOF (VolumeofFluid)中界面构造精度较高的Youngs方法求解 ,通过直接计算原始变量的Navier Stokes方程 ,数值模拟了空泡距固壁不同位置时溃灭对固壁造成的空蚀破坏。计算发现空泡溃灭产生高压脉冲相对于高速射流对空蚀形成起主导作用 ;空泡在流场中位置不同 ,高压脉冲对固壁上的空蚀破坏结果不同 。 展开更多
关键词 空蚀 空泡溃灭 固壁材料 高压脉冲 流体力学 数值模拟 VOF NAVIER-STOKES方程
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空泡溃灭过程中力学损伤行为 被引量：16
10
作者 王国刚 孙冬柏 +3 位作者 张秀丽 俞宏英 樊自栓 孟惠民 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期483-485,共3页
在电脉冲空蚀实验装置上,设计加装了压电传感系统,成功地监测记录了空泡溃灭对金属表面的作用力,对气泡的溃灭过程进行了描述和解释,验证了气泡的二次溃灭理论.计算了两次溃灭过程中冲击能量变化情况.测量了气泡在距离金属表面不同距离... 在电脉冲空蚀实验装置上,设计加装了压电传感系统,成功地监测记录了空泡溃灭对金属表面的作用力,对气泡的溃灭过程进行了描述和解释,验证了气泡的二次溃灭理论.计算了两次溃灭过程中冲击能量变化情况.测量了气泡在距离金属表面不同距离时,空泡溃灭作用于金属表面压强和冲量的大小,两者的变化规律对比分析表明:脉冲放电产生的冲击压和冲量随距金属表面的不同距离而表现出的规律不一致. 展开更多
关键词 空蚀 空泡溃灭 材料损伤 压电传感 空蚀机理
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空化器出水非定常垂直空泡的研究 被引量：16
11
作者 陈玮琪 王宝寿 +1 位作者 颜开 易淑群 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期76-82,共7页
对空化器朝水面高速运动产生的非定常垂直空泡进行了理论研究.建立了受水面和重力影响下的水下垂直空泡长度变化数学方程,从方程中导出了非定常垂直空泡长度计算公式,利用公式计算了空化器出水后空泡从脱落、收缩到溃灭的时间.对带空化... 对空化器朝水面高速运动产生的非定常垂直空泡进行了理论研究.建立了受水面和重力影响下的水下垂直空泡长度变化数学方程,从方程中导出了非定常垂直空泡长度计算公式,利用公式计算了空化器出水后空泡从脱落、收缩到溃灭的时间.对带空化器的航行体,公式还可以计算脱落空泡溃灭高压作用在航行体上的位置,最后给出了避免溃灭高压作用在航行体上的条件和判据. 展开更多
关键词 空泡 空泡溃灭 时滞微分方程 出水
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挟沙水流中空泡溃灭的实验研究 被引量：10
12
作者 田立言 丁彤 +1 位作者 陈嘉范 黄继汤 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第1期68-73,共6页
利用高速摄影方法观测了挟塑料沙水流中不同流速、不同含沙量工况下由电火花生成的空泡的溃灭过程，分析了水流流速对空泡运动形态的影响。
关键词 空泡溃灭 挟沙水流 空化 水流
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空泡溃灭的Bjerknes效应 被引量：8
13
作者 何国庚 罗军 黄素逸 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2000年第3期337-341,共5页
根据 Bjerknes力的基本理论和空泡动力学方程 ,推导出了空泡运动时 Bjerknes力的表达式。在此基础上 ,对空泡溃灭时的 Bjerknes力进行了计算和分析。
关键词 空泡溃灭 Bjerknes力 水动力学 Bjerknes效应
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空泡在固壁附近溃灭的数值模拟 被引量：9
14
作者 胡影影 朱克勤 席葆树 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2004年第3期310-315,共6页
　实验表明,静止流场中的近壁空泡在泡内外压差的驱动下将发生变形收缩,直至完全溃灭消失。在这一过程中,伴随着空泡形状的变化,流场中出现多个高压脉冲和高速射流。本文通过直接求解原始变量的N-S方程,用VOF方法计算气液两相交界面的... 　实验表明,静止流场中的近壁空泡在泡内外压差的驱动下将发生变形收缩,直至完全溃灭消失。在这一过程中,伴随着空泡形状的变化,流场中出现多个高压脉冲和高速射流。本文通过直接求解原始变量的N-S方程,用VOF方法计算气液两相交界面的运动过程,对这一现象进行了数值模拟和分析。结果表明理论分析和实验现象相吻合。 展开更多
关键词 空泡溃灭 交界面 VOF方法
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完全超空泡出水的实验研究及理论分析 被引量：10
15
作者 施红辉 胡俊辉 周浩磊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期544-550,共7页
在自行研制的实验装置上,进行了完全超空泡出水过程的实验。用高速摄影机对出水过程进行了拍摄,发现当水下航行体接近水面时,会发生超空泡的崩溃;然后,水下航行体继续产生超空泡,等到出水进入大气之后,再次发生空泡的溃灭。有时超空泡... 在自行研制的实验装置上,进行了完全超空泡出水过程的实验。用高速摄影机对出水过程进行了拍摄,发现当水下航行体接近水面时,会发生超空泡的崩溃;然后,水下航行体继续产生超空泡,等到出水进入大气之后,再次发生空泡的溃灭。有时超空泡在水下还来不及崩溃,就被航行体带出水面,只发生在大气中的崩溃。在实验研究的基础上,建立了超空泡在运动过程中崩溃次数的理论模型。此外,还将测得的超空泡形状,与已有的半经验公式进行了对比。 展开更多
关键词 超空泡出水 空泡溃灭 高速摄影 理论模型
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有机废水水动力空化降解研究综述 被引量：5
16
作者 王秀礼 赵国辉 +2 位作者 徐伟 赵媛媛 赵付建 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第9期913-919,共7页
水动力空化降解技术是一种很有前景的有机废水处理技术.文中综述了近年来国内外学者在水动力空化降解理论和实际应用方面的研究进展,并对未来的研究方向进行了展望.首先对水动力空化形成的原因、空化效应、空泡溃灭影响因素及水动力空... 水动力空化降解技术是一种很有前景的有机废水处理技术.文中综述了近年来国内外学者在水动力空化降解理论和实际应用方面的研究进展,并对未来的研究方向进行了展望.首先对水动力空化形成的原因、空化效应、空泡溃灭影响因素及水动力空化降解的机理方面进行了总结和评述:水动力空化降解机理可分为“水相燃烧”反应机理、自由基反应和机械作用.水动力空化降解的实质是利用水动力空化效应来处理有机废水,空泡溃灭又是产生空化效应的原因.其次是对水动力空化降解的实际应用从水动力空化装置和水动力空化降解工艺2方面进行了介绍:文丘里管和孔板是2种最常见的水动力空化装置;水动力空化降解、化学剂及催化剂的联合工艺,水动力与声空化联合工艺及多种方式联合工艺对有机废水都有较好效果,但没有普适性.最后,探讨了目前研究中存在的问题并对空化降解技术的未来进行了展望,为进一步有效利用水动力空化技术提供参考. 展开更多
关键词 空化降解 有机废水处理 水动力空化 空泡溃灭 综述
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潜射火箭出水过程横向响应载荷研究 被引量：9
17
作者 尹云玉 吕海波 +1 位作者 李宁 陈敏 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2007年第6期12-16,共5页
从分析潜射火箭出水过程空泡溃灭对火箭形成的载荷特征出发,结合潜射火箭出水过程中的频率特性变化现象,运用改进的弹性载荷计算方法,对潜射火箭出水过程的横向响应载荷进行了研究,为类似问题提供了一种载荷计算的工程方法,具有一定的... 从分析潜射火箭出水过程空泡溃灭对火箭形成的载荷特征出发,结合潜射火箭出水过程中的频率特性变化现象,运用改进的弹性载荷计算方法,对潜射火箭出水过程的横向响应载荷进行了研究,为类似问题提供了一种载荷计算的工程方法,具有一定的工程实用价值。 展开更多
关键词 潜射火箭 出水过程 响应载荷 空泡溃灭 载荷计算
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小波在瞬态空化噪声分析中的应用 被引量：6
18
作者 戚定满 沈焕庭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期82-84,30,共4页
本文采用小波变换对于空泡溃灭过程中辐射的瞬态噪声进行了分析 ,得到对应的小波系数随时间和频率的变化图象。与传统的Fourier谱相比 ,小波系数图象能描述出噪声谱中各种频率成分随时间的变化 ,更准确地反映出瞬态空化噪声的时域特征。
关键词 小波分析 瞬态空化噪声 空泡溃灭 时域特征
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双空化射流中心体结构优化及破煤岩特性 被引量：7
19
作者 涂翊翔 樊辰星 +3 位作者 钱亦楠 王晓笋 康勇 李登 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3250-3259,共10页
水射流割缝造网技术是增加煤层透气性、提高煤层气开采效率的有效途径。与普通水射流相比,空化射流因空泡溃灭产生的强大冲击具有更高的破岩效率。为进一步增强空化射流破煤岩能力以促进煤层气开发,分别利用中心体和高低压射流产生绕流... 水射流割缝造网技术是增加煤层透气性、提高煤层气开采效率的有效途径。与普通水射流相比,空化射流因空泡溃灭产生的强大冲击具有更高的破岩效率。为进一步增强空化射流破煤岩能力以促进煤层气开发,分别利用中心体和高低压射流产生绕流空化与剪切空化来提升空化效应,提出了新型的非淹没双空化射流。基于多相流Mixture模型和RNGk-ε输运方程,对不同嵌入深度与不同形状中心体下的流场进行了数值模拟,分析了射流流场气含率和轴线速度分布特征,得到了双空化射流中心体结构的最优参数。随后,结合群泡溃灭动力学理论,将最优中心体结构下双空化射流的压力与气含率作为边界条件,利用多物质流固耦合算法与ALE(任意拉格朗日-欧拉)算法对双空化射流冲击煤岩进行了耦合求解。探究了煤岩破碎过程中流体与固体的相互作用特征及煤岩的破碎过程,并对比分析了双空化射流与普通水射流的破岩效果。研究结果表明,在中心体嵌入深度l=0.5 mm时,双空化射流的含气区域最大,在距中心体末端10 mm位置处气含率可达0.9,空化效果最好;中心体AB端均为90°锥角时,双空化射流的集束性与空化效果同时最优。由双空化射流破煤岩的流固耦合结果可知,其对煤岩的冲蚀深度和孔径明显大于普通射流,在100μs时双空化射流对煤岩的冲蚀深度和孔径分别为普通水射流的2.4倍和1.3倍。随着时间的延长,冲蚀孔径不再明显增加,而冲蚀深度不断增大,且与冲蚀时间呈线性关系。研究结果证明双空化射流具有更强的空化效果,破煤岩能力更强,因而可在一定程度上促进煤层气的开采。 展开更多
关键词 煤层气 空化射流 结构优化 空泡溃灭 流固耦合
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钝体绕流空化的数值研究 被引量：8
20
作者 张露颖 符松 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期46-51,共6页
空化问题的数值模拟涉及空化现象数理模型的建立以及空化机理的探索。该文对Singhal完全空化模型进行改进,从统计上描述微观气核的力学行为以得到空化流场宏观物理量的分布,在求解完整的Rayleigh-Plesset方程的基础上构造空化源项,以考... 空化问题的数值模拟涉及空化现象数理模型的建立以及空化机理的探索。该文对Singhal完全空化模型进行改进,从统计上描述微观气核的力学行为以得到空化流场宏观物理量的分布,在求解完整的Rayleigh-Plesset方程的基础上构造空化源项,以考虑空化气核发展的历史效应和非定常特性,效果很好。该文应用改进模型,采用两相流的方法对钝体绕流过程中的空化现象进行了数值模拟,验证了模型的有效性,同时计算了钝体出水过程空泡溃灭引起的压力场变化,捕捉到空泡溃灭导致的瞬时压力脉冲。 展开更多
关键词 空化模型 气泡动力学 Rayleigh-Plesset方程 空泡溃灭 界面捕捉
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