空蚀评估模型

一种改进的欧拉-拉格朗日方法结合延性材料模型，用于准确评估水力机械中的空蚀损伤。

王子阳 · Cheng, Huaiyu · 罗先武 · 彭晓星 · 季斌

Journal of Fluids Engineering, Transactions of the ASME 2025

参数信息

最小孕育期相对误差

4.67 %

最大磨损率相对误差

36.6 %

表面磨损率降低

46.7 %

孕育期增加倍数

3

技术优势

能捕捉非球形溃灭载荷

改进的欧拉-拉格朗日方法直接跟踪气泡，能计算近壁气泡非球形溃灭产生的冲击载荷，而传统均质混合方法做不到这一点。

预测磨损位置更准

与参考工作相比，该方法准确预测了最大磨损位置，并给出更接近实验数据的更窄侵蚀区域。

定量误差小

在r=0.9下壁面，最小孕育期相对误差仅4.67%；最大磨损率相对误差为36.6%，处于工程可接受范围。

应用场景

• 水力机械空蚀预测：用该软件预测水力机械空蚀位置和磨损速率，优化运行参数。
• 涡轮机与泵设计：在设计阶段评估涡轮机和泵的空蚀风险，指导结构改进。
• 航空航天流体部件：预测航空航天流体部件在高速流中的空蚀损伤，延长使用寿命。