理论教育 附着型片状空化形态的特征分析

附着型片状空化形态的特征分析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:进一步减小空化数,空化将从游离型的初生空化向附着型的片状空化转变。随着空化数的减小,水流中将出现更多的空化发夹型旋涡结构。在t=2.67 ms时刻,呈游离状的单一的空化涡逐渐转变为附着型片状空穴,呈手指状结构。虽然片状空穴是一种附着型空穴,但是其尾部仍表现出了非定常特性。图2-9片状附着型空穴的前、后缘位置随时间的变化情况图2-10片状空化发展与演化过程

附着型片状空化形态的特征分析

进一步减小空化数,空化将从游离型的初生空化向附着型的片状空化转变。图2-8给出了在一定的空化条件下游离型的初生空化向附着型空化的转变过程。随着空化数的减小,水流中将出现更多的空化发夹型旋涡结构。对比初生空化阶段(σ=1.60),在较小的空化数下(σ=1.55),发夹涡中包含了更多的空化泡。在空穴产生的最初阶段,首先出现一对空化涡, 空化涡迅速变大并向下游运动。在t=1.33 ms时刻,在发夹涡之间又出现了一组小的对涡。新对涡的出现改变了原来对涡所处的流场。在t=2.67 ms时刻,呈游离状的单一的空化涡逐渐转变为附着型片状空穴,呈手指状结构。

图2-8 由初生空化向附着型空化的转变过程(σ=1.55,α=8°)

图2-8 由初生空化向附着型空化的转变过程(σ=1.55,α=8°)(续)(www.daowen.com)

当空化数减小到1.40,片状空穴前缘的位置基本上是固定的,即不随时间的变化而变化,是基本稳定的。然而后缘的位置随时间的变化而变化,呈非稳定状态。图2-9描述了在水翼的中心翼展面上,前、后缘位置随时间的变化情况。虽然片状空穴是一种附着型空穴,但是其尾部仍表现出了非定常特性。主要表现为:空穴尾部会形成一系列的空泡涡结构,间歇性地向后部流场脱落(图2-10)。

图2-9 片状附着型空穴的前、后缘位置随时间的变化情况

图2-10 片状空化发展与演化过程(σ=1.40,α=8°)

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