考虑热力学效应的空化模型修正及其适用性研究

摘要：

为了研究热力学效应对不同温度水和低温流体空化影响,针对Zwart、Merkle和Singhal 3种典型空化模型,基于Antoine方程,考虑汽化潜热引起的饱和蒸汽压变化以及湍动能对当地汽化压强的影响,通过CFX前处理编辑分别对3种空化模型进行了修正,提出了全新的考虑热力学效应的空化模型.针对不同温度水为介质的NACA0015翼型,分别采用3种不同空化模型及修正后的空化模型进行了数值模拟.结果 表明,修正后的Merkle模型更加接近实验值.基于修正后的Merkle模型,模拟了不同温度液氮为介质的HORD翼型,并与实验结果进行了对比.研究发现,考虑热力学效应时,空化区域产生温度下降、对应饱和压力下降,致使空化强度减弱,空穴长度缩短,当地空化数均大于远场空化数.相比温度为77.64 K的工况,83.06 K工况下的热力学敏感性更高,压降更多,空化受抑制更加明显.

关键词：空化模型、翼型、数值模拟、热力学效应

所属期刊栏目：50

分类号：TH312(泵)

资助基金：国家自然科学基金面上项目51776087;江苏省重点研发计划项目BE2016166;江苏省六大人才高峰高层次人才培养对象项目HYGC-008;江苏省“333工程”科研项目BRA2019039;江苏省青蓝工程中青年学术带头人培养对象项目

在线出版日期：2019-03-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：138-146