《空泡群對空蝕的抑制效應研究》是依託四川大學，由羅晶擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：空泡群對空蝕的抑制效應研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：羅晶
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鑒於空泡群內部各空泡間相互作用機制及近壁面空泡群對壁面空蝕機理的認識較模糊的現狀，本項目擬採用高壓單脈衝放電系統和高能量脈衝雷射系統誘發空泡群，並採用高速動態採集分析系統與空泡潰滅噪聲測試系統進行同步拍攝和監測的方法，對近壁面空泡群自身的演變過程及其力學破壞行為進行全方位系統研究，重點研究不同數量、不同大小、不同空間位置組成的空泡群與固體壁面之間的相互作用規律，通過分析近壁面單空泡潰滅特性與近壁面空泡群潰滅規律的差異性，進而獲得空泡群對空蝕抑制效應的臨界條件。本項目從近壁面單空泡潰滅規律和近壁面空泡群潰滅規律開展研究，從細觀層面獲得一套完整的空蝕破壞機理研究成果。本項目研究對於加深空化空蝕問題的理論認識具有較大價值。
結題摘要
鑒於空泡群內部各空泡間相互作用機制及近壁面空泡群對壁面空蝕機理的認識較為模糊的現狀，本項目採用能量脈衝的方式誘發誘發了不同相位初生的多個空化泡，並採用高速攝影進行了細觀層面的觀測研究；與此同時，採用高性能的數值求解方案，針對實驗難以測量到的多空泡相互作用進行了精細的數值模擬研究。通過細觀層面的實驗和數值模擬研究，獲得了：（1）初生相位相同和初生相位不同情況下的兩個空化泡的潰滅過程，揭示了初生相位變化條件下兩個空化泡的潰滅方向規律，即：若兩空化泡初生時刻不同步，則較早初生的空化泡將背向較晚初生的空化泡潰滅；若兩空化泡同步初生，則兩者相向潰滅。（2）多個同步初生空化泡的相互作用過程，揭示了多空泡相互作用下的潰滅矢量合成機制，即：每一個空化泡的潰滅方向和潰滅形態明顯受到它和鄰近空化泡的尺寸以及二者間距的影響；空化泡半徑越大或間距越小則相互作用越強，每一個空化泡的潰滅速度矢量是它與鄰近空化泡單獨作用時潰滅速度矢量的合成，鄰近空化泡的潰滅速度指向一點或一小塊區域（“潰聚區”）。（3）通過針對不同數量組成的空泡群內部各空泡相互作用的精細數值模擬研究發現：空泡群內部各空泡在膨脹階段，空泡間介質呈現出高壓狀態，在潰滅階段由於液體介質填充由於空泡收縮所釋放的空間，導致空泡間介質呈現出低壓狀態，由此形成“聚潰區”，由此揭示出了空泡群內部各空泡相互抑制的作用機制。本項目所揭示的空泡群內部各空泡間的相互作用機制對於空蝕的利用或防控技術有著重要的參考價值。 本項目完成3冊研究進展報告（2冊為年度進展報告，1冊研究總報告）。已發表論文4篇（均已標註，其中SCI論文4篇），已投稿論文2篇。結合本項目培養研究生2人，另有兩人在讀。
