综合运用相位多普勒测速技术(PDA)、高速数码摄像技术对中心体喷嘴空化射流场中的空化发生机制现象和空化演化过程进行探究。在获得射流能量特性和湍流特性的基础上,重点研究空泡区及其分布、空泡区周围的流场、空泡对固体壁面的破坏机理。在喷嘴内流道流场、不同尾缘形状的中心体诱发的射流场中,对空化进行理论分析和数值模拟;测量射流场中近喷嘴区的流束波动特征、空泡区的瞬态变化、流束的破碎行为和液滴的湍流统计特征。对不同中心体诱发的空化射流场进行对比研究;采用岩石和金属试样,改变射流压力与靶距,分析被射流作用过的固体表面形貌,确定流束能量、流动尺度、靶距等参数间的关联模型;运用称重法,并对试件表面进行扫描电镜(SEM)观测与三维光学轮廓分析,深入分析固体材料表面破坏的小尺度机制,获得射流冲击与空泡对材料表面的影响机制。本研究在充实水射流流动空化理论的同时,为相关工程设计和设备运行提供有力的参照。
英文主题词Cavitation jet; cavitation erosion mechanism; scale of flow structure; PDA; high-speed photography