文丘里局部空化流动中泡状激波机制研究

【作者】 游炜彬； 玄晓旭； 陈颂英； Joon Yong Yoon； 孙逊；

【机构】 山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室； 汉阳大学机械工程系BK21 FOUR ERICA-ACE中心；

【摘要】 研究流体机械云空化脱落机制,对于提高装备的安全性和可靠性具有重要意义。本文基于大涡模拟对σ=0.37工况下的文丘里管泡状激波机制进行研究,并通过可视化实验进行验证。利用Rankine-Hugoniot条件验证出该工况脱落机制为泡状激波主导的。基于压力、速度时空图发现:在σ=0.37工况下,当附着空化完全断裂时,文丘里管轴向位置x>22 mm区域压力同时增高,压力大约增长到原来的10倍,同时该压力峰在x<22mm区域内依次出现,向上游传播的压力冲击波诱发了回流及空腔尾部的凝结,并引起大规模空泡团的脱落。空腔长度也随之变短,直至冷凝锋面传递至文丘里管喉部位置时,整个附着空化脱落,脱落的云空化随着主流向下游输运,并迅速溃灭。更多还原