低温空化非稳态特性和机理研究
| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 主要符号表 | 第12-19页 |
| 1 绪论 | 第19-41页 |
| 1.1 低温空化的研究背景及意义 | 第19-20页 |
| 1.2 与室温流体空化的不同 | 第20-30页 |
| 1.2.1 B因子定义 | 第21-28页 |
| 1.2.2 从气泡动力学导出的热效应参数 | 第28-30页 |
| 1.3 国内外低温空化数值计算研究进展 | 第30-34页 |
| 1.3.1 空化模型 | 第30-33页 |
| 1.3.2 湍流模型 | 第33-34页 |
| 1.4 国内外低温实验研究进展 | 第34-39页 |
| 1.4.1 受热效应影响的典型空化形态 | 第34-36页 |
| 1.4.2 类稳态空化的热力学状态 | 第36页 |
| 1.4.3 热效应对简单几何体空化区特性的影响 | 第36-38页 |
| 1.4.4 热效应对火箭诱导轮空化的影响 | 第38-39页 |
| 1.5 存在问题 | 第39页 |
| 1.6 本文主要工作 | 第39-41页 |
| 2 热效应作用下的低温单气泡动力学分析 | 第41-57页 |
| 2.1 考虑可压缩性及热效应的单个气泡动力学模型 | 第41-46页 |
| 2.1.1 Tait状态方程 | 第41-42页 |
| 2.1.2 质量守恒方程 | 第42页 |
| 2.1.3 欧拉方程 | 第42-43页 |
| 2.1.4 近声波解 | 第43-44页 |
| 2.1.5 基于热传导的H-T模型 | 第44-45页 |
| 2.1.6 模型验证及对比 | 第45-46页 |
| 2.2 热效应对气泡成长的影响 | 第46-49页 |
| 2.2.1 水 | 第46-48页 |
| 2.2.2 低温液体 | 第48-49页 |
| 2.2.3 压差对气泡成长的影响 | 第49页 |
| 2.3 热效应对气泡溃灭的影响 | 第49-55页 |
| 2.3.1 水 | 第49-51页 |
| 2.3.2 低温液体 | 第51-54页 |
| 2.3.3 压差对气泡溃灭的影响 | 第54-55页 |
| 2.4 本章小结 | 第55-57页 |
| 3 热效应、空化与涡量耦合机理 | 第57-81页 |
| 3.1 基于N-S方程的低温流体空化数值计算模型 | 第57-62页 |
| 3.1.1 空化模型 | 第59-60页 |
| 3.1.2 压力-速度耦合方程 | 第60-62页 |
| 3.2 空化模型气泡数密度修正 | 第62-66页 |
| 3.3 低温非稳态空化特性研究 | 第66-79页 |
| 3.3.1 部分脱落模式(PSM)特性和机理 | 第72-74页 |
| 3.3.2 完全脱落模式(FSM)特性和机理 | 第74-77页 |
| 3.3.3 FSM和PSM之间的转变机理 | 第77-79页 |
| 3.4 本章小结 | 第79-81页 |
| 4 低温空化频率特性 | 第81-97页 |
| 4.1 三维模型建立及验证 | 第81-84页 |
| 4.2 空化形态 | 第84-85页 |
| 4.3 压力频谱分析 | 第85-87页 |
| 4.4 空化非稳定性分析(区域Ⅰ) | 第87-93页 |
| 4.4.1 无热效应时的液氢空化 | 第87-89页 |
| 4.4.2 热效应影响下的液氢空化 | 第89-93页 |
| 4.5 空化非稳定性分析(区域Ⅱ) | 第93-95页 |
| 4.6 本章小结 | 第95-97页 |
| 5 文氏管内非稳态低温空化可视化实验研究 | 第97-123页 |
| 5.1 文氏管实验装置介绍 | 第97-101页 |
| 5.2 实验测量设备及误差分析 | 第101-103页 |
| 5.3 压比和空化数的关系 | 第103-105页 |
| 5.4 图像处理技术 | 第105-108页 |
| 5.5 热效应影响的空化结果分析 | 第108-116页 |
| 5.5.1 空化区长度 | 第108-111页 |
| 5.5.2 非稳态特性 | 第111-116页 |
| 5.5.3 片状与云状空化间的转变 | 第116页 |
| 5.6 压力波主导的云状空化机理研究 | 第116-121页 |
| 5.6.1 压力振荡分析 | 第116-117页 |
| 5.6.2 热效应和压力波 | 第117-121页 |
| 5.7 本章小结 | 第121-123页 |
| 6 水翼表面低温空化可视化实验研究 | 第123-133页 |
| 6.1 实验装置介绍 | 第123-125页 |
| 6.2 实验结果分析 | 第125-131页 |
| 6.2.1 主空化区特性 | 第126-130页 |
| 6.2.2 间隙涡空化特性 | 第130-131页 |
| 6.3 本章小结 | 第131-133页 |
| 7 总结和展望 | 第133-137页 |
| 7.1 全文总结 | 第133-134页 |
| 7.2 本文创新之处 | 第134页 |
| 7.3 展望 | 第134-137页 |
| 参考文献 | 第137-143页 |
| 作者简历 | 第143-144页 |
