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剪切层区域旋涡空化的发生机理

清华大学学报（自然科学版） 2001年第10期41卷 62-64,89页

作者：王国玉曹树良井小萩利明清华大学热能工程系北京100084 东北大学流体科学研究所

为研究高速水流中旋涡空化的形成机理 ,用高速摄影和录像的方法观察了发生在中空射流阀内部流场的空化现象 ,采用数值模拟的方法计算了阀内部非定常粘性流场。发现流场中空化的产生与流动分离以及所伴随的剪切层区域的非定常旋涡运动有... 详细信息

为研究高速水流中旋涡空化的形成机理 ,用高速摄影和录像的方法观察了发生在中空射流阀内部流场的空化现象 ,采用数值模拟的方法计算了阀内部非定常粘性流场。发现流场中空化的产生与流动分离以及所伴随的剪切层区域的非定常旋涡运动有关。旋涡空化水流中有两种空穴 ,即空化泡与空化旋涡。在剪切层非定常旋涡从流动分离点产生的过程中 ,旋涡形成区域的压力进一步降低 ,在空化条件下产生大量的空泡 ,部分空泡被旋涡所包容。

关键词：旋涡空化数值分析高速摄影剪切层射流放水阀形成机理水力机械

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高速水流中旋涡空化所引起的空蚀和振动

工程热物理学报 2002年第6期23卷 707-710页

作者：王国玉刘淑艳曹树良赵令家北京理工大学车辆工程学院北京100081 清华大学热能工程系北京100084

为了研究旋涡空化所引起的空蚀和振动观象以及二者的关系,采用高速摄影的方法,观察了发生在射流放水阀山部的空化形态。采用快速富里叶变换（FFT）分析了空化所引起的振动。采用失重法,进行了空蚀实验。结果表明,旋涡空化能引起严重的... 详细信息

为了研究旋涡空化所引起的空蚀和振动观象以及二者的关系,采用高速摄影的方法,观察了发生在射流放水阀山部的空化形态。采用快速富里叶变换（FFT）分析了空化所引起的振动。采用失重法,进行了空蚀实验。结果表明,旋涡空化能引起严重的空蚀和剧烈的振动。在旋涡空化发展的个同阶段,其所导致的振动和空蚀呈观了个同的特性。当Sσ>0.74时,随空化数的变化,振动和空蚀呈现了相同的变化趋势,但是,在0.50空化旋涡的数目和形态随空化数的变化,以及旋涡空化引起振动和空蚀的机理不同所造成的。

关键词：高速水流旋涡空化空蚀振动射流放水阀水力机械

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矩形门槽内旋涡空化形成的物理机制

上海交通大学学报 1984年第5期 81-90页

作者：柳康宁

本文分析了矩形门槽内旋涡空化形成的物理机制,并估算了发生空化带的临界空化数。

关键词：门槽深宽比旋涡空化旋涡带物理机制

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通气对空化引起振动的影响

水力发电学报 2001年第2期20卷 55-62页

作者：王国玉曹树良清华大学热能工程系北京100084

为了研究通气对旋涡空化所引起振动的影响 ,把不同量的气体通入射流放水阀阀针后部的旋涡空化区。分别在通气和不通气条件下 ,用安装在分流栅区域阀壁上的加速度仪测量了空化所引起的振动。通过快速富立叶变换 (FFT)分析了振动加速度的... 详细信息

为了研究通气对旋涡空化所引起振动的影响 ,把不同量的气体通入射流放水阀阀针后部的旋涡空化区。分别在通气和不通气条件下 ,用安装在分流栅区域阀壁上的加速度仪测量了空化所引起的振动。通过快速富立叶变换 (FFT)分析了振动加速度的频段分布和强度。发现旋涡空化所引起的振动主要发生在 1 0kHz～ 2 3kHz的频段范围内。通气可以有效地抑制该频段发生的振动强度。随通气量的增加振动强度逐渐降低。实验表明 ,随空化数的减小相同通气量条件下 ,对振动的影响逐渐变弱。

关键词：旋涡空化通气振动冲击压放水射流阀

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通气对空蚀的影响及高速摄影观察

水力发电学报 2001年第1期20卷 48-57页

作者：王国玉曹树良清华大学热能工程系北京100084

为了研究通气对高速水流中发生的旋涡空化所引起空蚀的影响 ,把不同量的气体通入了射流放水阀阀针后部的旋涡空化区 ,观察了空化状态 ,测量了空化所引起的空蚀。观测表明 ,气流在水流中形成气泡分布在空化区内。部分气泡被旋涡空化团所... 详细信息

为了研究通气对高速水流中发生的旋涡空化所引起空蚀的影响 ,把不同量的气体通入了射流放水阀阀针后部的旋涡空化区 ,观察了空化状态 ,测量了空化所引起的空蚀。观测表明 ,气流在水流中形成气泡分布在空化区内。部分气泡被旋涡空化团所包含 ,因此在通气条件下 ,空化涡中包含有空化泡和空气泡。空蚀实验表明 ,试片表面的质量损失均随通气量的增加而减小。分析表明 ,通气对空蚀的影响确不能完全解释为声速的减小。

关键词：旋涡空化通气空蚀射流放水阀高速摄影

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射流放水阀动态关闭过程研究

流体机械 2009年第12期37卷 9-13页

作者：陈炎曹树良梁开洪祝宝山清华大学北京100084

射流放水阀是水电站和水坝放水系统中广泛应用的流量控制装置。目前关于射流放水阀的数值模拟均为静止状态下的流场分析,运动状态下的流场数值模拟还未见报道。本文采用温度体模型和重叠分区背景网格方法生成射流阀动态关闭过程中的计... 详细信息

射流放水阀是水电站和水坝放水系统中广泛应用的流量控制装置。目前关于射流放水阀的数值模拟均为静止状态下的流场分析,运动状态下的流场数值模拟还未见报道。本文采用温度体模型和重叠分区背景网格方法生成射流阀动态关闭过程中的计算域网格,首次采用数值模拟方式对其动态过程进行研究。数值模拟结果显示,射流阀流量与开度呈近似线性变化规律,但在大开度和小开度范围内,流量随开度的变化较为平缓。水流经阀针后发生分离,在其背部形成主流区、剪切层区和回流区。在阀针外缘处、阀壳喉部及阀针后侧的压力远远低于阀针头部及正面压力,将导致这些区域发生汽蚀。数值模拟结果与实验观测到的现象非常吻合。

关键词：射流放水阀温度体模型重叠分区背景网格旋涡空化