近固壁微米尺度空泡溃灭的数值研究

• 作者: 刘亚喆 夏冬生 孙昌国 张会臣
• 来源期刊: 摩擦学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 空泡溃灭 流体体积法 冲击波 微射流 压力脉冲
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 711-720
• 页数: 10页
• 分类号: TV131.3|O353.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16078/j.tribology.2018082

摘要

考虑空泡表面张力、液体黏性和气体可压缩性,采用VOF多相流模型对近固壁微米尺度空泡在静止流场溃灭过程进行了数值研究.获得了近固壁空泡溃灭过程的流场细节,分析了空泡与固壁的无量纲距离γ对空泡溃灭过程动力特性的影响,并揭示了不同γ条件下的固壁空蚀破坏机理.计算结果表明:随着γ的减小,泡心向固壁移动的趋势明显,射流形成前空泡上部高压区内压力减小,空泡溃灭时间延长,最大射流速度减小.模拟结果验证了空泡溃灭将产生冲击波和高速微射流,二者均会在固壁面产生脉冲压力,其是造成壁面损伤的两种主要原因.参数γ对固壁的空蚀破坏机理有重要影响.与微射流机制相比,以冲击波机制为主的空蚀破坏更显著.微射流冲击固壁的作用半径为10μm左右,将引起固壁“点”蚀坑的出现.当γ=2.0时,冲击波扫掠壁面的范围相对较广,有效作用半径约为1mm,其导致固壁产生较大圆形蚀坑,且中心空蚀严重.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张会臣	大连海事大学机械工程系	103	792	16.0	21.0
2	夏冬生	大连海事大学工程力学系	18	63	6.0	7.0
3	孙昌国	大连海事大学机械工程系	18	74	6.0	7.0
4	刘亚喆	大连海事大学机械工程系	1	1	1.0	1.0