环形二次空化气泡

近壁高压诱生

高压火花气泡撞击圆柱顶部边缘时，瞬间产生的环形二次空化气泡群，其独特形态和动力学行为被首次完整捕捉。

Yi-Fan, Xu · Zhang, Shuai · 崔璞 · 王诗平 · Zhang, A-man

Physics of Fluids 2023

具体参数

火花气泡最大直径

{'zh': '31', 'en': '31'} mm

放电电压

{'zh': '2000', 'en': '2000'} V

技术优势

首次清晰捕捉

通过多源照明提高气泡透明度，高速摄影完整记录了环形二次空化气泡的形成与演化。

形态系统分类

将环形二次空化气泡形态分为三种类型，并基于气泡距离和圆柱直径建立了分类依据。

揭示新形态

发现了阶梯状气泡等独特形态，源于火花气泡、环形二次空化气泡与圆柱的耦合作用。

应用场景

• 水下空化研究：研究结构物附近二次空化机理，评估空蚀风险。
• 微流控空化：借鉴环形气泡形态控制方法，优化微通道内气泡生成。
• 流体动力学：提供气泡-结构耦合的精细实验数据，验证理论模型。
• 高速成像：展示多源照明与高速摄影结合的流场可视化新方案。