针对文丘里喷嘴不同机制下可压缩空化流开展了大涡模拟(LES)研究,并对比讨论了3种常用的亚格子模型的适用性。结果显示,各模型在预测回射流机制和凝结激波机制的流速与空化云脱落周期上表现良好。在空化云演化过程中,WALE模型在两种机制下的模拟吻合度最佳,SL模型预测溃灭过程提前,蒸汽相体积分数偏小;KET模型吻合度最差,溃灭过程以及周期内脱落存在时间延迟。初步发现回射流机制下的喉部压力功率谱密度分析服从-5/3标度律,凝结激波机制服从-7/3标度律。

为研究核主泵内部空化流动对能量转换的影响,采用RNGk-ε湍流模型和Rayleigh-Plesset空化模型对设计工况下核主泵模型泵进行了全流场空化模拟,得到核主泵发生空化时叶轮内气泡分布规律.选取叶片吸力面的前盖板流线和后盖板流线,通过分析不同空化工况下这两条流线上的动扬程与静扬程变化规律,研究核主泵发生空化时,空化流动对叶轮内能量转换的影响.结果表明核主泵内流体的能量主要由叶轮中后段提供,且从前盖板到后盖板,叶片做功能力逐渐减弱;空化干扰叶轮内流体流动,导致空化区域相对速度增大,压力减小,在气泡密集区域,叶片做功能力几乎为0;随着空化程度加剧,无空化区动扬程增大,静扬程减小,且静扬程减小幅度大于动扬程增大幅度,从而引起泵扬程和效率下降;随着空化程度加剧,动、静扬程突变程度加剧,增大了叶轮内的流动损失,进而导致泵扬...

针对套筒调节阀内部空化腐蚀、四法兰双导向结构套筒调节阀阀体与下阀盖之间容易泄漏、介质中的杂质容易沉积在下导向部位,使阀芯卡死或关闭不紧等问题,提出一种基于CFD阀门内部空化数值分析方法。通过四法兰套筒调节阀内流场数值分析,给出将四法兰套筒调节阀改为三法兰套筒调节阀的数值模拟分析结果及流道结构优化设计思路。

空化现象是一种与液体的压力有关的动态过程,而对空化流动的研究涉及到流体机械、船舶工程、医疗、环保、国防等众多领域。本文从空化初生、空泡动力学、空化流的测量、以及空化流动的数值模拟等方面对空化流动的国内外研究现状进行了简要的介绍,并对一些研究方向进行了展望。