目 錄
第1章 空化熱力學效應基本特性及研究概述 1
1.1 空化熱力學效應基本特性 1
1.2 空化熱力學效應試驗研究概述 4
1.3 空化熱力學效應理論研究概述 8
1.4 空化熱力學效應數值計算研究概述 10
1.5 小結 13
參考文獻 13
第2章 空化流動數值計算基本方法 21
2.1 基本控制方程 21
2.2 空化模型 22
2.2.1 Merkle空化模型 23
2.2.2 Kunz空化模型 23
2.2.3 Zwart空化模型 23
2.2.4 考慮熱力學效應的修正Zwart空化模型 25
2.3 湍流模型 26
2.3.1 標準k--模型 28
2.3.2 局部時均化湍流模型 28
2.3.3 壁面函數 29
2.4 小結 31
參考文獻 31
第3章 定常流動計算模型評價與流動特性 33
3.1 計算幾何模型與網格劃分 33
3.2 空化熱力學效應影響 34
3.3 空化模型在預測熱力學敏感流體空化流動方面的應用與評價 38
3.3.1 Zwart空化模型繫數敏感性分析 38
3.3.2 不同空化模型預測液氮空化流動對比與分析 43
3.3.3 不同空化模型預測液氫空化流動對比與分析 46
3.3.4 熱力學效應下不同空化模型質量傳輸特性對比 48
3.4 考慮熱力學效應的修正空化模型應用與評價 49
3.5 液氫和液氮空化流動特性對比 51
3.5.1 壓力及溫度分布特性 51
3.5.2 汽液兩相分布及質量傳輸特性對比 53
3.6 小結 55
參考文獻 56
第4章 定常空化流動影響因素規律 57
4.1 計算模型和邊界條件 57
4.2 液氮空化流動的熱力學效應 60
4.3 液氫空化流動的熱力學效應 62
4.4 流場參數對低溫空泡的影響 65
4.4.1 來流速度對低溫空化的影響 65
4.4.2 來流溫度對低溫空化的影響 68
4.4.3 遠場壓強對低溫空化的影響 71
4.5 小結 74
參考文獻 75
第5章 非定常空化二維流動及參數影響規律 76
5.1 溫度對液氫繞翼型非定常空泡的影響數值模擬 76
5.1.1 幾何模型和邊界設置 76
5.1.2 無量綱數的定義 77
5.1.3 空泡形態的變化過程 78
5.1.4 溫度分布及變化規律 79
5.1.5 壓強和速度分布 79
5.1.6 溫度對升、阻力繫數的影響 82
5.2 流動參數對液氫繞翼型非定常空泡的影響數值模擬 82
5.2.1 空化數對液氫非定常空泡的影響 82
5.2.2 翼型攻角對液氫非定常空泡的影響 85
5.3 小結 87
參考文獻 88
第6章 非定常空化三維流動及旋渦結構特性 89
6.1 計算模型和網格 89
6.2 PANS湍流模型控制參數敏感性分析 92
6.3 氟化酮非定常空化流動空泡發展和脫落特性分析 97
6.4 氟化酮非定常空化流動旋渦特性分析 104
6.4.1 氟化酮非定常空化流動旋渦結構特性分析 104
6.4.2 氟化酮非定常空化流動渦動力特性分析 106
6.5 小結 109
參考文獻 109
第7章 不同流體介質非定常空化三維流動特性 111
7.1 氟化酮繞水翼非定常空化流動特性分析 111
7.1.1 非定常空化流動空泡演變特性 111
7.1.2 非定常空化流動溫度場特性 113
7.1.3 非定常空化流動流體動力特性 117
7.2 液氫繞水翼非定常空化流動特性分析 120
7.2.1 空化數對液氫非定常空化流動特性影響分析 120
7.2.2 液氫非定常空化流動瞬時熱梯度和渦量場分布特性 122
7.3 液氮繞水翼非定常空化流動特性分析 124
7.3.1 空化數對液氮非定常空化流動特性影響分析 124
7.3.2 滾氮繞水翼空泡脫落機理特性研究 127
7.4 熱力學敏感流體非定常空化流動空泡演變特性 129
7.5 小結 132
參考文獻 133