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壁面处气泡在静止流场和高速水流中溃灭过程的计算仿真
  • ISSN号:1004-0595
  • 期刊名称:摩擦学学报
  • 时间:0
  • 页码:562-566
  • 语言:中文
  • 分类:TH117.3[机械工程—机械设计及理论]
  • 作者机构:[1]武汉材料保护研究所,湖北武汉430030, [2]西安交通大学润滑理论及轴承研究所,陕西西安710049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50432020,50675160).
  • 相关项目:高坝泄洪消能用新型抗冲蚀耐磨材料与结构设计
作者: 罗经|李健|
中文摘要:

通过数值仿真计算,模拟近壁面以及附壁面气泡在静止流场和高速水流中的溃灭过程,研究气蚀作用机理.结果表明:气泡与壁面的距离和水流的速度影响其溃灭时间;附壁面气泡在高速水流中完全溃灭的时间最短,而在静止流场中最长,远离壁面将增加气泡的不稳定性;当气泡距离壁面一定距离溃灭时,射流不能直接作用于壁面,壁面承受冲击波的最大压力远小于气泡溃灭中心的压力;当气泡溃灭中心在壁面时,射流直接作用于壁面产生微小而严重的点破坏,而冲击波则使材料产生交变应力,造成环形破坏;当气泡在高速水流中溃灭时将产生逆流斜向射流,这可能是水力机械过流部件产生鱼鳞坑和波纹状破坏的主要原因.

英文摘要:

Collapse processes of a vapor bubble which was near or on the wall under the condition in stationary water or high speed water were simulated by numerical calculation. The results show that the stability of a bubble was influenced by the distance between the bubble and the wall as well as the flow velocity. The collapse time of the bubble on the wall was shortest in the high speed water and longest in the stationary water. The instability of the bubble was increased when it was apart from the wall. When a bubble collapsed at a certain distance to the wall, the jet could not impact the wall directly so the wall suffered only from the shock wave. Moreover, the pressure to the wall was less than the maximum pressure generated in the time of the bubble collapsed completely due to the rapid attenuation of the shock wave. When the collapse center was just on the wall, the micro pit damage was produced by jets impacting the wall directly and the ring damage was formed due to the alternate stress generated by the shock waves. The bevel jet was generated contrary to the flow direction when the bubble collapsed in the high speed water, which may cause the ripple and fish-scale pit damage on the transition parts of many hydraulic systems.

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期刊信息
  • 《摩擦学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院兰州化学物理研究所
  • 主编:薛群基
  • 地址:兰州市天水中路18号
  • 邮编:730000
  • 邮箱:tribology@lzb.ac.cn
  • 电话:0931-4968238
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0595
  • 国内统一刊号:ISSN:62-1095/O4
  • 邮发代号:54-42
  • 获奖情况:
  • 中国科学院优秀期刊三等奖,甘肃省达标期刊优秀奖,1999年、2000年连续2年获工程类学术影响因子第一名
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11879