基于CFD方法的超声空化发生特性数值分析

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• 出版年：2009
• 作者：孙冰；张会臣
• 单位1：大连海事大学机械工程系
• 单位2：中国北车集团大连机车车辆有限公司柴油机分公司
• 出生年：1983
• 学历：硕士生
• 语种：中文
• 作者关键词：超声空化；计算流体力学；流场分析
• 起始页：55
• 总页数：6
• 经费资助：国家自然科学基金资助项目（50675024）；辽宁省自然科学基金项目（20082143）.
• 刊名：润滑与密封
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1976
• 主管单位：中国科学技术协会
• 主办单位：中国机械工程学会；广州机械科学研究院
• 主编：贺石中
• 地址：广州市黄浦区茅岗路828号
• 邮编：510700
• 电子信箱：rhymf@gmeri.com；rfbjb@163.net；webmaster@gmeri.com
• 网址：http://rhymf.com.cn
• 卷：34
• 期：4
• 期刊索取号：P830.6 141-4
• 数据库收录：中文核心期刊；中国科技论文统计刊源；《中国学术期刊文摘》源刊；CA收录期刊
• 核心期刊：中文核心期刊

摘要

利用计算流体力学软件FLUENT对磁致伸缩超声振动仪中超声空化发生特性进行数值模拟。通过考察流场内的绝对压力、气含率以及流体速度的变化，分析了超声空化的发生特性，并分析了相关参数对模拟结果的影响。结果表明：试样振动时，试样中间区域为主要空化区域。边缘区域发生空化的概率很小，但该区域始终受到试样周边流体绕流的作用，会对试样的两个边缘产生“磨削”破坏。在次边缘区域，水蒸气泡在快速流动的过程中溃灭，因而会对试样表面造成辐射状“划痕”。在影响参数中，密度和质量力的欠松弛因子的取值影响模拟结果的准确性；RNGk-ε模型对低压较敏感；非平衡壁面函数与增强壁面函数对贴近壁面处的流体压力变化更加敏感；在空化模型中，水的气化压力越高，流场内的高低压降幅越小，压力变化越稳定，而试样表面的气含率分布差异更大；不可压缩气体质量分数越大，试样表面压降幅度越小，试样表面的平均气含率越高。