理论教育 空化初生判定标准及方法分析

空化初生判定标准及方法分析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:从传统上,人们往往基于流体内的压力对空化现象进行判定,压力越低的地方越容易产生空化现象。一般认为,空化是在局部压力低于该温度下汽化压力时发生的。从另一个角度讲,空化发生的位置是液体的连续性受到破坏的位置。图4-1显示的是不同来流速度时,某翼型表面压力分布。因此可以推断,仅通过压力来判断空化初生是不严格的。

空化初生判定标准及方法分析

长期以来,空化现象被认为是压力下降的结果,空化是在局部压力低于该温度下汽化压力时发生的。从传统上,人们往往基于流体内的压力对空化现象进行判定,压力越低的地方越容易产生空化现象。近年来,有学者发现根据压力来判断空化是否产生有很大的局限性,其中最具有代表性的工作是空化的“空化全应力判断准则”(Total Stress Criteria),即由压力与黏性应力构成的当地应力张量的最大主应力大于流体在当时温度下的阈值时,液体就会发生空化。

一般认为,空化是在局部压力低于该温度下汽化压力时发生的。从另一个角度讲,空化发生的位置是液体的连续性受到破坏的位置。图4-1显示的是不同来流速度时(固定攻角和空化数),某翼型表面压力分布。如果分析无量纲量,压力系数Cp和空化数σ应该是常数,空化起始点及其位置应该是固定的。如果分析有量纲量,即便压力最小值减小,空化程度(如空化面积)也应该是相同的,没有理由说空化发展程度随着速度变化而发生改变。然而事实并非如此,因为从相关文献提供的某二维翼型实测结果来看,随着速度的增加,空化起始位置逐渐向导边移动。因此可以推断,仅通过压力来判断空化初生是不严格的。

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图4-1 不同来流速度(雷诺数)时某翼型剖面压力分布(固定攻角和空化数)

(a)压力系数;(b)压力

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