自激离心式空化反应器的空化及压力脉动特性研究

摘要

水力空化产生的高温高压环境能够用于杀菌消毒、乳液制备和冲击破岩等。针对广泛存在于流体机械中的水力空化现象,提出一种新型旋转式水力空化反应器,以该反应器作为研究对象,基于Zwart-Gerber-Belamri空化模型和Realizable k-ε湍流模型,分别对3种不同转速下的非稳态空化流场进行了数值模拟,考察了其空化与压力脉动特性的相互作用关系,分析反应器内部压力脉动发展规律以及转速对转子叶轮区域空化性能的影响,为后续空化机理的研究提供了理论依据。结果表明,随着转速的增大,转子区域的空化强度和空化面积迅速增大;压力脉动的叶频幅值呈现明显的周期性变化。