水中空气含量对旋涡空化的影响

本文在分析旋涡运动及旋涡空化特点的基础上,运用数值方法研究了水中空气含量对空泡形成的影响。指出空气含量不仅对旋涡空化的初生有影响,而且影响到旋涡空化的类型。数值结果与实验进行了比较,结论相当地一致。     

NACA 66_2-415水翼空化梢涡几何特征及涡唱频率分析

在一定的流动条件下,螺旋桨和水翼梢涡空化会伴随着涡唱现象。为了探究涡唱现象的产生机理与梢涡几何特征的关系,该文通过对NACA 66_2-415水翼空化梢涡高速摄像图像的定量处理分析,获得了涡唱发生前后空化梢涡的几何形态特征。发现未发生涡唱梢涡空化区域的形态不随时间而发生变化,呈现稳定的双螺旋形态;而涡唱产生时,梢涡空化区域在双螺旋结构基础上伴随一定频率的径向膨胀和收缩。通过高速摄像图像处理得到的空化梢涡振动频率、梢涡空化色散关系得到的理论拍振频率和圆柱泡本征频率与涡唱噪声频率之间的对比分析,发现梢涡径向振动频率与涡唱频率接近,表明空化梢涡径向膨胀收缩是涡唱产生的直接原因。     

绕扭曲翼型三维非定常空泡脱落结构的数值分析

该文以一种三维扭曲翼型为研究对象,采用均衡流空化模型和基于滤波器的湍流修改模式模拟了绕翼型非定常空化流动。计算结果显示,在一定条件下绕翼型的空泡流动存在两种脱落结构,即主体脱落和二次脱落。进一步的流场分析表明回射流和侧面射流是这两种空泡脱落结构产生的主要原因。计算结果与试验的比较说明,该文采用的数值模拟方法可成功模拟实验观测的空泡脱落现象。     

二维水翼局部空泡脱落特性数值分析

空化是水动力学中特有的一种物理现象,研究空化现象对改善水力机械和舰船推进器性能具有很现实的工程意义,发展空泡流动的数值模拟技术是现在空化研究领域中的热点.本文通过Fluent软件提供的二次开发接口,把基于状态方程的空化模型添加到Fluent软件中,并采用非线性汽、液湍流黏性计算模式实现了二维水翼定常、非定常空泡流动的数值模拟.计算的定常空泡翼型表面的压力分布与试验吻合较好,模拟了非定常空泡从初生、发展、断裂、脱落以及在下游溃灭的整个过程.揭示了空泡内部流动结构和非定常周期性脱落的原因.通过数值模拟与试验对比,研究了空泡脉动的数的规律.     

Three-dimensional large eddy simulation and vorticity analysis of unsteady cavi- taring flow around a twisted hydrofoil

Large Eddy Simulation (LES) was coupled with a mass transfer cavitation model to predict unsteady 3-D turbulent cavitating flows around a twisted hydrofoil. The wall-adapting local eddy-viscosity (WALE) model was used to give the Sub-Grid Scale (SGS) stress term. The predicted 3-D cavitation evolutions, including the cavity growth, break-off and collapse downstream, and the shedding cycle as well as its frequency agree fairly well with experimental results. The mechanism for the interactions between the cavitation and the vortices was discussed based on the analysis of the vorticity transport equation related to the vortex stretching, volumetric expansion/contraction and baroclinic torque terms along the hydrofoil mid-plane. The vortical flow analysis demonstrates that cavitation promotes the vortex production and the flow unsteadiness. In non-cavitation conditions, the streamline smoothly passes along the upper wall of the hydrofoil with no boundary layer separation and the boundary layer is thin and attached to the foil except at the trailing edge. With decreasing cavitation number, the present case has σ= 1.07, and the attached sheet cavitation becomes highly unsteady, with periodic growth and break-off to form the cavitation cloud. The expansion due to cavitation induces boundary layer separation and significantly increases the vorticity magnitude at the cavity interface. A detailed analysis using the vorticity transport equation shows that the cavitation accelerates the vortex stretching and dilatation and increases the baroclinic torque as the major source of vorticity generation. Examination of the flow field shows that the vortex dilatation and baroclinic torque terms increase in the cavitating case to the same magnitude as the vortex stretching term, while for the non-cavitating case these two terms are zero.     

毛竹备料堆放形式的对比试验

我厂是在建企业,按初步设计,年产牛皮箱纸板3.4万吨,浆料配比为木浆20％,竹浆80％,采用连续蒸煮制浆。以平均日产纸100吨计算,每天需耗毛竹1万多根。由于毛竹含有糖类、淀粉、蛋白质、脂肪等易酶化(虫体内)物质,为蛀虫提供了生长和繁殖的条件,也是竹材易于霉烂的原因。因此,要作毛竹在不同条件下的贮存堆放试验,寻求最佳的毛竹贮料方法。一.试验条件试验原料采用本厂原料基地新砍伐的大小均匀、含水分45-50％、竹青完好的毛竹600根。其中500根削成竹片,规格为30×25×(5～15)毫米,合格率80％。切片分成四堆,作不同情况下散堆的观察测定;     

空蚀风险判别及分级方法研究

空蚀是过流部件受空化冲击作用而破坏的一种现象,不仅会影响船舶过流部件的水动力性能,还会威胁局部结构的安全性。空蚀风险则指空蚀出现的可能性,主要体现为空化流动的破坏性。现阶段的空蚀控制主要是在设计阶段采用优化措施降低空蚀风险,其前提是不同设计方案空蚀风险的准确评估。受研究手段及物理机制等多重因素的限制,国内对空蚀风险的判断方法较为单一,且受人为经验影响较大,严重影响了评估结果的可靠性。针对上述技术现状,该文构建了基于高速摄影、压力脉动以及涂层空蚀试验结果的空蚀风险综合评判及分级体系,可为空蚀风险的判别提供更有效的支撑。