王江云王 壮侯琳倩王 娟解 凯

(1.中国石油大学(北京) 克拉玛依校区,新疆 克拉玛依 834000;2.中国石油大学(北京) 重质油国家重点实验室,北京 102249;3.过程流体过滤与分离技术北京市重点实验室,北京 102249;4.西安益翔航电科技有限公司,陕西西安 710065)

当流体流经通流件内突变流道时,会产生节流[1]、增速或获得升阻力[2]等现象,当流体局部压力低于其饱和蒸汽压时,就会发生空化,进而产生空蚀现象,造成通流件壁面损伤[3]。作为空蚀的先决条件[4],空化是一种涉及相变、多尺度湍流和非定常性等的复杂现象[5],严重影响着突变流道内流体流态的演变,造成部分通流件内流动失稳,影响正常工作生产[6-8]。

为了探究突变流道内空化流动的非定常特性及其发展演变的复杂多样性,诸多学者针对叶轮流道[9-10]、文丘里流道[11-13]、水翼流道[14-16]及头型钝体[17-18]等的空化初生、发展、流场变化特性、空泡演变及脱落机理等做了较为详细的分析;Li等[19]还发现了空化的发生、发展十分依赖流道的结构,空化初生依附位置甚至决定了整个流场的变化。然而,上述分析大多基于成熟发展的流道结构,且偏向于对空化现象本身所引起的流动特性研究,而针对较为复杂的突变流道内空化的发生、发展与流道自身结构耦合作用的研究还较少,对其内空泡的非定常脱落特性、整个演化过程的准周期特性和由空化造成的空蚀效应的综合研究还不够清晰,对空蚀损伤的定量预测还不够准确。

因此,笔者……