水下冲击波聚焦作用下空化效应的实验研究

作     者：张振福 曾新吾 陈聃 王一博 ZHANG Zhen-fu;ZENG Xin-wu;CHEN Dan;WANG Yi-bo

作者机构：国防科技大学理学院长沙410073 国防科技大学光电科学与工程学院长沙410073 

出 版 物：《实验流体力学》 (Journal of Experiments in Fluid Mechanics)

年 卷 期：2012年第26卷第5期

页      面：17-21页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：冲击波聚焦 空化效应 空化汽泡 高速摄影 实验研究 

摘      要：冲击波聚焦在聚焦区域形成局部较高压力的同时还会在焦区产生空化效应。基于旋转椭球面反射罩及置于其焦点的水中脉冲放电声源建立了水下冲击波聚焦系统。通过压力传感器测量了反射罩轴向的压力历程曲线及峰值压力分布。同时,搭建了高速摄影所需的光学装置,拍摄了空化现象的高速摄影图片,对水下冲击波聚焦过程和空化汽泡的产生、发展及湮灭的整个过程进行了研究。对压力历程曲线和高速摄影所得结果进行对比分析得到空化现象产生的物理过程。实验结果表明:负压是空化现象发生的主要原因,空化汽泡的塌缩时间与汽泡半径存在线性关系,并且汽泡膨胀阶段持续的时间大于塌缩阶段持续的时间。