混流水射流泵叶尖空化

空化演化规律清晰

揭示了叶尖空化结构演化规律及其对泵性能的影响，为空化控制提供依据。

Bo, Gong · Feng, Chao · Chen, Wuguang · Li, Ning · Xiaoping, Ouyang · 尹俊连 · 王德忠

Applied Ocean Research 2024

参数信息

垂直空化涡尺度增长率

14.1 %

垂直空化涡演化频率

194 Hz

垂直空化涡演化频率

144 Hz

技术优势

空化结构辨识清晰

明确了叶尖空化主要由初级泄漏涡空化、次级泄漏涡空化和吸力面附着空化组成，为分析演化机制提供基础。

演化机制定量描述

空化尺度增长率随空化数降低而增加，附着空化快速膨胀促进回射流、空腔脱落和垂直空化涡形成。

压脉动频率可预测

垂直空化涡演化频率与压力脉动频率一致，可通过空化数预估压力脉动。

应用场景

• 泵设计与优化：利用空化尺度增长率与结构演化规律优化叶顶间隙等设计参数。
• 空化监测：基于高速摄影和图像处理方法实时监测空化结构及尺度变化。
• 水动力性能：建立垂直空化涡尺度与泵性能下降的关联，评估水动力性能损失。
• 推进系统：预测水射流推进器叶尖空化诱发的压力脉动频率，避免共振。