张湘晴，张宇宁,*，裘　勖

固体壁面边缘附近激光诱导空化泡非球形特征的实验研究

张湘晴1,2，张宇宁1,2,*，裘勖3,4

（1. 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室，北京 102206；2. 华北电力大学能源动力与机械工程学院，北京 102206；3. 中核战略规划研究总院有限公司，北京 100048；4. 中国原子能出版传媒有限公司，北京 100048）

依托高速相机实验系统，本文对固体壁面边缘附近的单个空化泡的动力学行为开展了实验研究。基于不同特征点处的空化泡半径及泡壁运动速度等统计参数，重点探析了空化泡溃灭过程中的非球形特征及其随时间和距离的变化，为后续单空泡动力学的理论研究提供了实验依据，获得的结论如下。首先，在空化泡振荡的各个阶段中，空化泡溃灭阶段的非球形程度比生长阶段更为显著。其次，在空化泡溃灭阶段，当空化泡距离壁面边缘较近时，空化泡泡壁半径八个典型位置的标准差可高达0.20，表明此时空化泡非球形程度很高，必须予以考虑。最后，空化泡与固体壁面边缘之间的距离越大，空化泡的非球形程度越弱，可以近似为球形溃灭。

激光诱导空化泡；固体壁面边缘；空化泡溃灭；非球形特征

空化现象广泛存在于水冷核反应堆堆芯冷却剂系统等核电站设备中。在实际工程应用中，当反应堆冷却剂系统中管道或泵上产生小破口（即小破口失水事故）或冷却剂泵处于压力较低的瞬态工况时，会导致系统内部环境压力降低，从而容易产生空化现象[1-3]。……