液氮汽蝕數(shù)值與初步實驗研究.pdf

1、本文對低溫流體汽蝕現(xiàn)象進行了較為深入的理論與初步的實驗研究，是基于常溫流體汽蝕現(xiàn)象研究的一個延伸和拓展。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，該效應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、近似條件下汽蝕強度減弱的特點。其研究意義在于，對汽蝕機理的深入研究有利于提高低溫流體機械運轉的穩(wěn)定性和使用壽命等。
　　本文首先較充分地調(diào)研

2、了國內(nèi)外學者在氣泡的成長，水汽蝕模型，低溫流體熱效應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提出的在均勻過熱液體中慣性力控制階段氣泡的成長模型的基礎上，發(fā)展了氣泡在整個控制階段的成長模型，并定量的提出了液體表面張力對熱控制階段氣泡成長速率的影響。然后引入了應用較多的P-Z模型、F-Z模型以及多組實驗數(shù)據(jù)與本模型的計算結果進行對比，進一步證明了本模型的準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、張力對氣泡成長的影響。
　　隨后，由于全汽蝕模型假設氣泡半徑為常數(shù)，在建模非穩(wěn)態(tài)汽蝕時與物理過程不符，本文利用Rayleigh-P1esset方程、熱力學化學勢的概念及均相成核理論，發(fā)展了動態(tài)汽蝕模型。該模型基于氣泡處于熱力學平衡狀態(tài)的假設，計算氣泡半徑為壓力的函數(shù)。當經(jīng)驗系數(shù)取適當值時，動態(tài)汽蝕模型在模擬二維和軸對稱、類穩(wěn)態(tài)液氮液氫汽蝕時，所得的溫度及壓力分布與完全汽蝕模型有相同的精度，且對于復雜壓力分布情況，動態(tài)汽蝕模型有更高