高液压水体中近壁面空化气泡坍塌的动力学特性研究

摘要

基于6方程多相流模拟理论并结合Keller-Miksis方程半解析解进行对比验证,建立了适用于研究高液压水体中近壁面空化气泡坍塌问题的数值模型。选取周围水体p_(∞)=10^(6) Pa、p_(∞)=10^(7) Pa、p_(∞)=10^(8) Pa三种高液压工况以及S=0.1R_(0)、S=0.4R_(0)、S=0.7R_(0)、S=1.1R_(0)四种空化气泡与壁面之间间距工况对高液压水体中近壁面空化气泡坍塌的动力学特性进行系统探究。结合数值纹影、压力场无量纲化等后处理技术,对不同组合工况下空化气泡坍塌演变、压力波生成与传播以及壁面径向原点位置压力峰值进行了详细地对比分析,并深入揭示了周围水体液压以及气泡与壁面之间间距对于近壁面空化气泡坍塌动力学特性的影响规律和内在机理。