空化可壓縮流動(dòng)空穴潰滅激波特性研究
摘要：為深入研究空化可壓縮流動(dòng)中空泡/空泡團潰滅過(guò)程中激波產(chǎn)生、傳播及其與空穴相互作用規律,本文采用數值模擬方法對空化可壓縮流動(dòng)空穴潰滅激波特性展開(kāi)了研究.數值計算基于OpenFOAM開(kāi)源程序,綜合考慮蒸汽相和液相的壓縮性,通過(guò)在原無(wú)相變兩相可壓縮求解器的控制方程中耦合模擬空化汽液相間質(zhì)量交換的源項,實(shí)現了對空化流動(dòng)的非定?？蓧嚎s計算.利用上述考慮汽/液相可壓縮性的空化流動(dòng)求解器,對周期性云狀空化流動(dòng)進(jìn)行了數值模擬,并重點(diǎn)研究了空穴潰滅激波特性.結果表明:上述數值計算方法可以準確捕捉到空穴非定常演化過(guò)程及大尺度脫落空泡云團潰滅激波現象,大尺度脫落空泡云團潰滅過(guò)程分為3個(gè)階段:(1)U型空泡團形成;(2)U型空泡團頭部潰滅;(3)U型空泡團腿部潰滅.在U型空泡團腿部潰滅瞬間,觀(guān)察到激波產(chǎn)生,并向上游和下游傳播,向上游傳播的激波與空穴相互作用,導致水翼吸力面新生的附著(zhù)型片狀空穴回縮,直至完全潰滅.并且空穴潰滅激波存在回彈現象,抑制了下一周期的空化發(fā)展.
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