水翼吸力面布置凹槽抑制空化研究

• 作者: 卢盛鹏 唐滔 张庆典 焦建雄 王巍 王晓放
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 空化 计算机仿真 模型 水翼 吸力面凹槽 空化抑制 水动力性能
• 年，卷（期）: 2019,（2）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 40-47
• 页数: 8页
• 分类号: TV131.3+2
• 字数: 5051字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2019.02.006

摘要

空化引起不同程度振动、冲击和噪声,加剧物体表面空蚀,使结构提早发生疲劳.为有效抑制和延缓空化发生和空泡脱落,该文提出了在水翼吸力面布置凹槽的方法,旨在通过水翼表面结构的改变来实现空化流动的调节.在数值模拟研究中,采用Realizable k-ε 湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型,围绕8°攻角下NACA66(MOD)水翼,开展不同空化数、凹槽尺度和凹槽位置对二维水翼空化流场的动力学特性研究,并进一步分析了水翼表面特殊结构抑制空化的机理.结果表明:当片空化发生时,凹槽布置在距水翼前缘0.32弦长位置时,能降低空泡振荡频率,提高水翼水动力性能;当云空化发生时,适当的凹槽表面构型能够使水翼吸力面边界层变薄,边界层分离点滞后,水翼尾缘回流区减薄,吸力面低压区减小,证明了凹槽表面构型对空化抑制的适用性.然而,在水翼吸力面布置凹槽,虽然可以降低水翼表面边界层的厚度,增强抗逆压能力,但却触发了凹槽附近区域回射流的加速.因此,只有当抗逆压梯度能力大于回射流冲击时,才可以实现对空化流动的抑制.该研究成果扩大了空化流动的被动控制方法研究范围,为水力机械空化抑制技术提供了参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王晓放	大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室	96	726	14.0	21.0
2	王巍	大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室	50	177	7.0	11.0
3	唐滔	大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室	4	5	1.0	2.0
4	卢盛鹏	大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室	3	5	1.0	2.0
5	焦建雄	大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室	1	4	1.0	1.0
6	张庆典	大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室	3	4	1.0	2.0