高速水流中空泡、气泡与非稳定性质研究

本项研究的试验工作部分，应用高速摄影技术发现了跨空化流范围的空化大断裂现象，对于NACA4412二维翼，大断裂的St数≈0.158；对于1/4平头轴对称体，大断裂的St数≈0.118。局部断裂的频率高于大断裂，带有随机性；大断裂的前兆是空泡表面出现不断后移的波形和局部凹陷加深以致形成空泡断裂，后泄部分隐遁消散，残留部分继续发育，周而复始地断裂，频率比较稳定。大断裂的空化噪声谱约在60kHz附近出现谱峰。关于理论工作，主要进行了气泡非定常演化数值模拟，发现当气泡靠近固壁时会出现向壁射流，靠近自由面时会使自由面隆起；大小不同气泡相互干扰会出现复杂的气泡变形；非球形气泡的自振频率通常都高于球形气泡者。