垂直凹壁面对称位置的空泡动力学模拟研究

摘要

直角凹壁面是水力机械过流部件中的一种常见壁面类型,而对于其附近区域内的空泡动力学行为认识还十分有限。本文采用VOF方法捕捉气液交界面进而对垂直凹壁面附近对称位置的空泡动力学行为进行研究,通过改变无量纲距离参数γ来探究不同距离下射流特征及其对壁面压力的影响。结果表明,空泡在溃灭阶段会产生两种不同方向的射流,即主射流与斜射流。主射流方向指向两垂直壁面交点,斜射流的方向随时间变化,有可能对两壁面产生影响。两种射流对壁面的压力影响与距离参数γ呈反比关系,γ越大时射流对壁面压力的影响越小。当距离较小(γ <2.5)时,需同时考虑两种射流的影响,但主射流对壁面的影响始终占据主导作用。