转子—定子型离心式水力空化发生器非定常空化形成机制

摘要

为了研究一种高效水力空化发生器的运行原理,采用试验测试与数值模拟结合的方法研究了一台转子—定子型离心式水力空化发生器内的非定常空化机制.数值计算与试验吻合较好,结果表明空化发生器内存在三种空化机制:钝头体绕流空化、尾涡空化和楔形槽空化,分别位于转子叶齿前缘、叶齿后侧和定子叶齿前缘,其中定子叶齿前缘空化具有明显的周期性.空泡整体分布不完全对称,定子叶齿前缘空化主要发生在蜗壳5-8断面间;转子叶齿前缘空化发生在8-1断面间,而后侧尾涡空化变化幅度较小.空泡体积含量呈周期性变化,与一对转子—定子叶齿的交错周期相吻合.研究成果可为离心式水力空化发生器的优化设计提供参考.