空化

摘要： 弹性结构在空化载荷作用下易发生振动,从而威胁结构安全,研究绕弹性水翼的空化流激振动特性显得尤为重要。采用高速摄像、测力装置和激光多普勒同步测量系统,分别获取了不同空化阶段的空泡形态、水动力、结构变形及相应诱导的结构振动特性。研究结果表明,弹性水翼的水动力系数在无空化阶段几乎保持不变,随着空化产生,升力、阻力和扭转力矩系数都随着空化数减小呈现先增大后减小的趋势。水翼在云状空化阶段下振动最为剧烈,大尺度空泡的周期性脱落导致结构振动速度呈现周期性变化。初生空化、片状空化和云状空化阶段的振动速度、概率密度分布均服从高斯分布,其中云状空化阶段的高斯分布曲线均方根最大,这是由于云状空泡团的脱落和溃灭导致的速度波动较大。在云状空化阶段,较大空化数下呈现回射流非定常脱落机制,较小空化数下呈现激波非定常脱落机制。回射流机制下,空穴演化呈现附着空穴发展-回射流发展-云状空穴脱落和溃灭的非定常过程。激波机制下空穴演化具有附着空穴发展-回射流发展-云状空穴脱落和溃灭-残余空穴溃灭的非定常特征。不同脱落机制下结构振动特性存在显著差异,回射流机制呈现小幅、高频的振动特性。由于大尺度空泡团的溃灭激波及其引起的附着空泡的二次溃灭,导致结构振动加剧,激波机制呈现大幅、低频的振动特性。

摘要： 文丘里管空化反应器广泛应用于水处理领域,深入研究其空化特性,对进一步提升其应用水平具有重要意义。文章建立了15个不同喉部直径和入口锥角的文丘里管空化反应器的数值模型,利用数值模拟结果计算了空化出生位置的空化数,分析了空化数变化情况及其与气含率、入口锥角、喉部直径的变化关系。结果表明:喉部直径为3 cm和入口锥角18°的文丘里管时空化数最低、气含率最大,为空化程度最好的模型;喉部直径对空化数和气含率的影响比入口角度的影响大;选择最优喉部直径或者喉部直径固定后调整入口锥角,可以促进空化现象的发生、降低空化发生所需要的能耗。

摘要： 针对船用二级调压阀空化问题,建立流域瞬态仿真模型,结合Singhal空化模型和标准k-ε湍流模型对调压阀流体空化现象进行数值模拟,通过流场气体体积分数分析,得出了流体空化强度及分布形态的演变规律,通过流体速度场和压力场分析,阐明了空化演变过程调压阀流场特性,进而研究了开度、流量和背压对调压阀流体空化现象的影响规律。结果表明:在空化初生阶段,节流口处压力梯度大且流速高达69.89 m/s,形成冲击射流,在节流口和阀芯壁面处产生固定型空化;在空化发展阶段,壁面处空化强度增强,范围变大,局部气体体积分数可达80%以上;在空化溃灭阶段,固定型空化尾部受到湍流影响逐渐脱落,并向下游移动随后溃灭,局部气体体积分数逐渐降至0;调压阀开度或背压增大使得流体空化强度减弱且范围减小,流量增大致使流场空化强度增强且范围增大。

摘要： 为解决泵喷系统以及潜艇武器大型化和稳定化发展中的混流泵瞬态启动特性和诱导空化问题,结合混流泵外特性试验和高速摄影可视化技术,研究泵瞬态启动性能和空化流场特性.结果表明:在无空化启动时,启动时间和启动流量不影响混流泵的稳态性能,泵流量、转速和扬程同时刻达到稳态峰值,具有较好的同步性,泵扬程在启动初期具有明显的滞后性,设计流量下,启动扬程滞后时间约为启动时间的50%;在空化启动条件下,混流泵叶顶间隙最先出现空化,随着启动时间的增加,空泡云发展出“长条状”形状,随着进口压力的降低或进口流量的增大,空泡云逐渐呈现出“三角状”,最终发展到堵塞流道.通过高速摄影试验捕捉不同启动条件下混流泵流道内的空化形态演变,发现缩短启动时间、减小启动流量、增加泵进口启动压力是抑制启动空化发生的有效途径.

摘要： 为了研究光敏树脂表面楔形冠状织构的摩擦学性能,以C-UV9400A光敏树脂为材料,利用3D打印立体光固化成型技术制备表面光滑和具有不同织构面积占有率的楔形冠状织构试样。在MRTR多功能摩擦磨损试验机上检测表面织构化的光敏树脂的摩擦学性能,利用体式显微镜观察织构宏观形貌。探究不同载荷(5,20 N)、不同转速(100,200,300 r/min)对不同织构面积占有率(10%,15%,20%,25%,30%,35%,40%,45%,50%)试样的摩擦学性能影响。有限元分析软件Fluent分析表明,织构的存在使得油液内部产生空化现象,抑制了负压的形成;油膜正压力升高,有效提高了油膜承载能力;织构内部存在涡流现象,对于吸附磨屑起到积极作用;转速的升高导致油膜承载能力进一步增强。与光滑表面试样相比,具有织构的试样具有更低的摩擦系数,织构面积占有率为35%时在大部分工况下具有最佳的减摩抗磨效果。

摘要： 为了研究空化对低比转速卧式水平中开式离心泵的影响,在设计工况条件下应用SST k-ω湍流及Zwart-Gerber-Belamri模型对离心泵叶轮进行数值模拟计算与分析,探究其叶轮部分空化特性。结果表明,叶轮根部、叶面局部容易产生汽蚀。叶轮叶片进口稍后的一点附近时常会是泵的最低压力点,如果这里的压力降低到所输送液体现在温度状态下的饱和蒸气压的时候,就会发生沸腾,产生的蒸汽泡也会随着液体从入口向四周流动,由于压力的迅速增长导致气泡急剧冷凝,这样会导致液体迅速从周围冲向气泡的中心位置,生成频率高、瞬时压力大的冲击,严重影响离心泵工作性能。

摘要： 基于转子在临界转速下的涡动特性,分析转子涡动的轴心运动轨迹。由于动环圆心运动轨迹追随转子,故以动环圆心的圆形运动轨迹为研究点,建立动环偏心的液膜区域模型。采用有限差分法对广义雷诺方程进行离散,通过SOR迭代方法对离散方程进行求解,得到液膜密封端面压力分布,并探讨动环偏心距对液膜开启力、摩擦扭矩、泄漏量以及空化率等液膜密封性能参数的影响规律。结果表明:随着偏心距的增大,内径开槽的密封环槽区面积减少,导致动压效应降低,使密封端面压力呈现出不对称分布的结果;液膜开启力和摩擦扭矩由于密封环表面压力降低且分布不均匀都呈现出下降的趋势;泄漏量随偏心距的增加有下降的趋势,而空化率随着偏心距增加呈现出先上升后下降的规律。

摘要： 为改善喷油器喷孔长期运行容易引起的穴蚀破坏问题,基于计算流体力学、空化穴蚀疲劳理论,通过Fluent软件中的UDF模块引入单气泡破裂对壁面影响经验公式,建立喷油器喷孔内流的经验公式穴蚀风险仿真模型。然后引入Workbench中Ncode模块针对喷孔寿命进行分析,研究不同喷孔几何形状、不同最大针阀升程对喷油器喷孔寿命的影响。经R_(rs)模型检验可知,经验公式穴蚀风险仿真模型具有可靠性。穴蚀损伤较大区域集中于喷孔入口处,相比于喷孔圆锥度的增加,最大针阀升程的降低对喷孔内壁面寿命所造成影响较小,故可优先调整喷孔的圆锥度以提高喷嘴的寿命。

摘要： 为了获得圆柱体高速入水过程的演化规律,采用计算流体力学方法对其进行仿真模拟。应用VOF模型和重叠网格技术对圆柱体入水过程的运动情况进行计算,利用Schnerr-Sauer空化模型对入水空化现象进行模拟。仿真获得圆柱体入水过程的空泡演化过程、压力变化和速度衰减曲线。结果表明:圆柱体高速入水过程中,速度先急剧减小然后逐步平稳降低,空泡开始形成,圆柱头部边角处出现空化现象;在撞水时圆柱头部压力急剧增大,入水后压力迅速减小;入水过程与文献结果变化趋势一致,验证了模型的可靠性。

摘要： 目的揭示跨介质航行器高速入水跳弹行为的机理,提高航行器的突防能力。方法基于STAR-CCM+流体仿真软件,采用VOF多相流模型以及Schnerr-Sauer空化模型,计算航行器跳弹过程的空化流场,并运用重叠网格技术,耦合六自由度弹道方程,求解航行器的运动特性。利用所建立的计算模型,研究航行器在不同入水速度和角度下的空泡演化、水动力和弹道特性,揭示航行器产生跳弹现象的原因和规律。结果航行器在小角度高速入水时,水下运动轨迹会发生很大的变化,经历了入水、浸水、出水3个阶段。结论产生跳弹现象的主要原因是航行器在入水后,头部上下缘以及弹尾两侧受力不均,形成了向上的偏转力矩,使得航行器的俯仰角发生了较大的改变,并且随着航行器的入水速度加快,入水角度减小,跳弹现象越容易产生。

摘要： 对轴流模型泵最优工况流量下不同空化程度时的振动加速度进行动态多点测量，获得了振动的特征频率和高频、低频振动随空化的演变规律。实验结果表明：空化诱发的振动主要为高频振动，空泡溃灭的时间周期在毫秒级以下；随汽蚀余量的降低，低频振动和高频振动均呈现先上升后下降的趋势，高频振动下降点和泵临界汽蚀点相一致，高频振动比低频振动更易被阻尼力削弱；低振动泵设计中汽蚀余量值应大于振动临界汽蚀余量值。

摘要： 运用高速数码摄像系统对轴流式模型泵最优工况下叶顶间隙内空化流动进行拍摄实验。实验结果表明:叶顶间隙内空化发生的初始位置位于叶顶翼型头部,空泡团为沿叶片工作面向背面旋转的旋涡空化,旋转轴和圆周方向基本一致;随着泵汽蚀余量的降低,空化的发生位置呈现由叶顶翼型头部向尾部延伸的趋势;当泵发生汽蚀时,空化的发生位置覆盖整个叶顶翼型,间隙空泡和叶片背面空泡联合作用对液相主流产生较大的干扰,泵能量性能急剧下降。

摘要： @@一般地，按照空穴形态特征，将附着型空化分为初生空化、片状空化、云状空化和超空化四个阶段。随着空化从初始的游离型空泡至附着型片状空泡团再到云状脱落最后发展到超空化，不同阶段空化的形成与发展机理也不尽相同。尤其在云状空化阶段，伴随着空泡群的破灭和脱落，引起强烈的噪声、振动和较严重空蚀现象。

摘要： 空化是一种非常复杂的流体力学现象,空泡在液体中运动和崩溃时产生的局部高温高压、发光、放电、冲击波、高速射流等极端物理条件,能使在一般条件下难以实现的化学反应得以实现.80年代后期,利用超声空化降解水中毒性有机物的研究取得了一定的进展,但是由于其受处理量的限制,很难实现大规模的应用;各国研究者开始寻找新的空化技术来代替声空化技术,水力空化技术有成本低、装置简单等特点,开始受到人们的重视.本文在参考了国内外文献的基础上设计了一种利用高压水流冲击多孔板产生空化的装置,并用碘化钾中碘的释放量来定量该装置空化效应强弱,并验证其与杀菌率的关系.

摘要： 在高转速工况下,离心力对推力轴承的空化特性有着很大的影响。本文通过对推力轴承结构的简化,采用了理论和CFD 程序相结合的方法,对轴承内的流动机理、压力分布及空化特性进行了分析与验证。结果显示,转速过高时,离心力会加剧空化现象的发生，提高进口压力的大小,可以有效抑制离心力的影响。

摘要： 本文扼要介绍了西龙池水泵水轮机模型验收试验的全过程,介绍了试验台的特点及测试率定方法,对水轮机和水泵工况的效率和出(入)力性能、空化性能、压力脉动、飞逸转速、轴向水推力、径向水推力、导叶水力矩及四象限特性等试验进行了论述,对试验结果进行了分析评价,认为水泵水轮机的效率比较高,空化性能比较好,压力脉动幅值也比较小,基本满足电站稳定运行的要求。

摘要： 对恰甫其海水轮机模型的试验验收成果进行了初步分析和评价,特别是对能量(效率)、空化、水力稳定性(尾水管压力脉动)特性进行评价,并对是否满足合同要求提出了看法.

摘要： 超声波净洗有其独特的优点,在许多行业都得到了广泛的应用,并且被证明具有很好的净洗效果。但是,超声波在纺织行业中的应用是一个新的研究课题,经初步研究证明超声波能提高染整净洗效率、减少用水和废水排放。本课题研究了超声波净洗中的不同温度、时间等因素对染样净洗效果的影响,也研究了超声波净洗对织物的强力的影响。研究证明,把超声波用于染色净洗可降低净洗温度、缩短净洗时间,起到节水减排的作用。

摘要： 超声波净洗有其独特的优点,在许多行业都得到了广泛的应用,并且被证明具有很好的净洗效果。但是,超声波在纺织行业中的应用是一个新的研究课题,经初步研究证明超声波能提高染整净洗效率、减少用水和废水排放。本课题研究了超声波净洗中的不同温度、时间等因素对染样净洗效果的影响,也研究了超声波净洗对织物的强力的影响。研究证明,把超声波用于染色净洗可降低净洗温度、缩短净洗时间,起到节水减排的作用。

摘要： 本发明公开了一种水力空化催化降解系统及水力空化催化降解染料废水的方法。采用的技术方案是：利用水力空化催化降解系统，于含有染料的废水中加入催化剂，所得混合液通过主循环管道进行循环，以水力空化效应产生的光和热作为激发源，进行水力空化催化降解反应。本发明方法简单新颖，高效彻底，处理成本低，没有副产物生成，不会造成环境污染，适用于大规模处理染料废水。

摘要： 一种基于空化原理的剩余污泥水力空化泵装置，属于污、废水处理领域。结构形式上包括：第一空化柱(1)、固定盘(2)、旋转轴(3)、封闭壳(4)、驱动电机(5)、第二空化柱(6)、外端端盖(7)，第一空化柱(1)和第二空化柱(6)均为长四棱柱形结构；空化腔充满物料(剩余污泥)后，开启驱动电机，驱动电机驱动固定盘高速旋转，带动第一空化柱一起沿圆周进行高速运动，产生空化作用，使细菌细胞破裂。且可实现对空化强度和空化率的控制。

摘要： 一种耦合水力空化、声空化与光催化的抗生素废水处理装置，包括水力空化反应器和声空化结合光催化反应器，所述水力空化反应器包括转子、定子和中心轴，转子设置在定子内，转子外壁分布有盲孔；中心轴竖直安装在定子中并与转子固定连接，定子上部设置有废水入口，底部设置有废水出口；所述声空化结合光催化反应器，包括反应筒体和固定床，反应筒体下端设置有进水口，上端设置有排水口，反应筒体上成对设置有压电换能器，成对压电换能器在同一高度相对设置，反应筒体内设置有固定床，固定床周围设置紫外线灯管。本发明通过水力空化、声空化以及光催化结合处理抗生素废水，抗生素去除率高，无二次污染，降解出水稳定。

摘要： 本发明公开一种液流空化器，包括壳体，具有第一开口和第二开口；工质，在进行液流空化时其运动被限制在该壳体中但在该壳体内自由活动，从第二开口流入的液体流经该工质从而被空化并从第一开口流出。本发明还公开一种包括液流空化器的液流空化系统。

摘要： 本发明提供了一种持续稳定产生空化的旋转式水力空化器，包括螺旋形蜗壳和叶轮，所述叶轮安装在螺旋形蜗壳内，所述叶轮包括前盖板、叶片和后盖板，在前盖板和后盖板之间均布若干叶片；所述叶片的工作面为圆弧面，所述叶片的背面局部凸起，使叶片背面与其相邻叶片的工作面之间流道局部变窄，形成喉部结构。本发明能够在一个大气压下持续稳定地产生空化，操作简便，适应性强，同时还具有良好的输送能力，可以持续不断地对污水进行处理。

摘要： 用于产生定向微空化的微空化系统(10)、设备(14)和超声探头组件(30)包括套管(38)和超声传输构件(36)。超声传输构件具有第一端部和与第一端部间隔开的第二端。套管具有管状侧壁、套管内腔、流体输入端口(38‑3)、近端、远端和远端部分。超声传输构件位于套管内腔中。套管的流体输入端口与套管内腔流体连通地连接。套管的远端部分被构造成限定空化产生室(38‑6)。空化产生室在套管的远端处具有被构造成筛以限定多个孔的远端壁。

摘要： 本申请公开了一种喷射式超空化发生系统及超空化发生方法，涉及射流技术领域，超空化发生系统包含通过管道连接形成循环回路的空化发生器、储液水箱和离心泵，空化发生器竖直放置，其顶部进口管道设置第一流量阀，其底部出口管道设置第二流量阀；进口管道延伸至空化发生器内，且进口管道的出口方向沿空化发生器的长度方向设置；当空化发生器盛满待处理液体，并调节第一流量阀和第二流量阀满足超空化工况时，流动的待处理液体在空化发生器的进口管道出口形成环状蒸汽泡。本申请的超空化发生系统及超空化发生方法，在超空化工况下运行，形成完整的环状蒸汽泡，加大压力脉动幅度，空化效率高。

摘要： 本发明提供了一种自循环射流抗空化结构及具有抗空化结构的离心泵，属于离心泵技术领域，用于解决现有离心泵抗空化性能较差的问题。在叶轮轮缘外侧设置由储液箱和通流管组成的自循环腔体结构，通流管、储液箱和射流孔使叶轮轮缘外侧形成连通的高压回路系统，通过控制第一射流孔和第二射流孔的开通和闭合，实现不同工况条件下的连通，叶轮出口流道的流量通过连通管流入储液箱中，再通过不同位置的射流孔射入叶轮进口流道，从而产生向流场施加射流的作用，能够实现不同工况条件下对叶片前缘流动分离区域进行补偿，实现自调节，从而有效解决离心泵由于偏工况运行造成的空化问题，提高离心泵运行稳定性；不需要外加射流结构，结构简单，易于实现。

摘要： 本发明提出了一种高温空化器、包含高温空化器的超空泡航行体及方法，属于水动力领域。解决了解决常见气源无法长时间维持超空泡的问题。一种高温空化器，包括结构热装甲、高温空化器后壳、导热柱、绝热薄膜和U型蒸汽通道，结构热装甲连接在高温空化器后壳的前端，绝热薄膜固定在结构热装甲前端，结构热装甲前端面上设有横纵交错排布的多排导热柱，全部导热柱均穿过绝热薄膜，每两横排导热柱之间设有一个横向U型蒸汽通道，每两纵列导热柱之间设有一个纵向U型蒸汽通道，U型蒸汽通道位于绝热薄膜和结构热装甲前端面之间，工作时结构热装甲和导热柱发热形成超空泡。它主要用于持续产生超空泡。

摘要： 本实用新型公开了一种空化射流设备豆奶乳化喷头及空化射流设备。包括用于喷出待加工豆奶的豆奶加工喷头以及用于喷出清水的清水清洁喷头，豆奶加工喷头和清水清洁喷头同步喷射，还包括安装盘本体，豆奶加工喷头位于安装盘本体的一侧设置，清水清洁喷头位于安装盘本体的另一侧设置，在豆奶加工喷头的下方设置有一个容器本体，在清水清洁喷头的下方设置有另一个容器本体，安装盘本体传动连接有安装盘驱动电机，安装盘驱动电机驱动安装盘在两个容器本体之间往复转动，容器本体滑动连接有容器导向滑道，容器本体固定连接有容器驱动气缸，两个容器驱动气缸同步运行。本实用新型能够解决无法容器内污染物和残留物清洗的问题。