瞬态过程中截锥封闭端管内的大空化气泡
流体动力学
2022-08-24 v1
摘要
水力系统（如尾水管、扩压器）锥段中伴随极强加速度的瞬态过程可在封闭端和主体液体内诱发大空化气泡。大空化气泡的溃灭会对固体壁面造成严重破坏。我们利用“管制动”方法在不同截锥封闭端管中进行实验，观察到在这两处位置生成的气泡。对于管封闭端生成的气泡，我们提出了由两种通用无量纲参数 和 构成的水柱分离大空化气泡起始判据。我们研究了其包括溃灭时间与速度在内的动力学。结果表明，锥角越大，气泡溃灭越快。对于主体液体内生成的气泡，我们数值研究了其溃灭时间、射流特征及气泡溃灭时的压力脉冲。我们观察到管内气泡的射流与压力脉冲远强于无限平板附近的气泡。我们的结果可为考虑瞬态过程中空化的复杂几何水力机械设计与安全运行提供指导。
引用
@article{arxiv.2206.03988,
title = {Large cavitation bubbles in the tube with a conical-frustum shaped closed end during a transient process},
author = {Zhichao Wang and Shuhong Liu and Bo Li and Zhigang Zuo and Zhao Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.03988},
year = {2022}
}