液氮汽蝕數(shù)值與初步實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文對(duì)低溫流體汽蝕現(xiàn)象進(jìn)行了較為深入的理論與初步的實(shí)驗(yàn)研究，是基于常溫流體汽蝕現(xiàn)象研究的一個(gè)延伸和拓展。低溫流體因其在物性方面的特殊性，使得產(chǎn)生了有別于水汽蝕的汽蝕現(xiàn)象和數(shù)理方法，該方法考慮了低溫流體的熱效應(yīng)，該效應(yīng)以及特殊物性的存在使得低溫流體汽蝕相比水汽蝕呈現(xiàn)出汽蝕區(qū)溫降、氣液相界面模糊、近似條件下汽蝕強(qiáng)度減弱的特點(diǎn)。其研究意義在于，對(duì)汽蝕機(jī)理的深入研究有利于提高低溫流體機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和使用壽命等。
　　本文首先較充分地調(diào)研

2、了國(guó)內(nèi)外學(xué)者在氣泡的成長(zhǎng)，水汽蝕模型，低溫流體熱效應(yīng)模型和低溫流體汽蝕模型等方面的研究。在本文第二章，基于Rayleigh提出的在均勻過(guò)熱液體中慣性力控制階段氣泡的成長(zhǎng)模型的基礎(chǔ)上，發(fā)展了氣泡在整個(gè)控制階段的成長(zhǎng)模型，并定量的提出了液體表面張力對(duì)熱控制階段氣泡成長(zhǎng)速率的影響。然后引入了應(yīng)用較多的P-Z模型、F-Z模型以及多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與本模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步證明了本模型的準(zhǔn)確性以及表面張力影響的不可忽略性，本章最后定量給出了表面

3、張力對(duì)氣泡成長(zhǎng)的影響。
　　隨后，由于全汽蝕模型假設(shè)氣泡半徑為常數(shù)，在建模非穩(wěn)態(tài)汽蝕時(shí)與物理過(guò)程不符，本文利用Rayleigh-P1esset方程、熱力學(xué)化學(xué)勢(shì)的概念及均相成核理論，發(fā)展了動(dòng)態(tài)汽蝕模型。該模型基于氣泡處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)的假設(shè)，計(jì)算氣泡半徑為壓力的函數(shù)。當(dāng)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取適當(dāng)值時(shí)，動(dòng)態(tài)汽蝕模型在模擬二維和軸對(duì)稱(chēng)、類(lèi)穩(wěn)態(tài)液氮液氫汽蝕時(shí)，所得的溫度及壓力分布與完全汽蝕模型有相同的精度，且對(duì)于復(fù)雜壓力分布情況，動(dòng)態(tài)汽蝕模型有更高