空化水洞總體設計以及相關(guān)的幾個問題.pdf

1、空化是在液體中產(chǎn)生的一種現(xiàn)象,是液體從液相變成汽相的相變過程.對水來說,當液體中產(chǎn)生空化后使得流動介質(zhì)的連續(xù)性遭到破壞,此時在液體中的某些部位出現(xiàn)充滿蒸汽的空穴腔即蒸汽空穴.當蒸汽空穴隨著液流進入高壓區(qū),空穴內(nèi)的蒸汽頓時凝結(jié),空泡潰滅,隨之產(chǎn)生高壓、高溫、放電及發(fā)光現(xiàn)象.由此而帶來很多的危害性,這其中包括在固體邊界上發(fā)生空蝕、減小水電站的出力和降低水輪機及螺旋槳的效率、產(chǎn)生空化噪聲和超聲波以及引起空化振動.當然,空化了有一定的有益作用.

2、對空化問題的研究在船舶、水力機械及水利工程中一直占有重要地位.現(xiàn)在空化的研究領(lǐng)域已經(jīng)擴展到原子能、水下武器、采掘、潤滑、生物及醫(yī)學等部門.雖然如此,但空化現(xiàn)象一直都被認為是一個不易解決的問題.其原因在于,到目前為止對空化機理尚未研究得很清楚.隨著中國國民經(jīng)濟建設的發(fā)展,各有關(guān)的科技部門均迫切要求對這一問題深入研究解決.空化水洞是研究空化現(xiàn)象的實驗設備之一.它可以用于艦船及水工模型,空化和空蝕,流體彈性,湍流和邊界層的實驗.由于水洞中產(chǎn)生

3、的空化類型與模擬對象中產(chǎn)生的空化類型相似,并且水洞中的流速、壓力、溫度和含氣量,可以精確的測量和調(diào)整.因此,到目前為止,它仍然是研究空化特性和材料抗蝕能力的重要設備.空化水洞一般包括工作段、水流循環(huán)系統(tǒng)、溶解氣體控制系統(tǒng)和水洞工作段控制系統(tǒng)等幾個部分.該論文主要是討論和研究空化水洞總體設計問題,以及設計過程中相關(guān)的一些問題,這其中包括空化水洞總體設計、產(chǎn)生空化的方法、空化水洞中溶解氣體的控制技術(shù)、水洞水頭損失、驅(qū)動水泵和驅(qū)動電機的選擇、