《聚焦加熱增強空化過程機理的理論與實驗研究》是依託上海大學，由黃典貴擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：聚焦加熱增強空化過程機理的理論與實驗研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃典貴
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
超高速魚雷空化流動機理的研究,具有重要的科學意義。在一定溫度下,當壓力低於飽和壓力時,水就會發生汽化,產生空泡。空化流場中,不可壓液體與可壓氣體並存；汽泡壁附近密度變化巨大,流場不連續；空化的本質是相變,相變是一個強吸熱過程,因此,空化流動本質上是一個複雜的熱物理過程,是一個有待深入研究的前沿基礎理論問題。本項目將利用課題組新近提出的可進行空化流場計算的新方法(該方法採用預處理技術,以壓力、速度與焓為原始變數,用能量方程取代空化模型),採用帶有熱傳導的邊界條件,研究能量傳遞與轉換在空化過程中的作用；研究不同聚焦加熱條件下,加熱增強與穩定空化流場的機理；並在空泡水洞中,利用紅外聚焦加熱技術加熱水中模型體頭部,提高模型體頭部溫度及其表面附近水的飽和壓力,使空化更容易發生與保持，驗證數值模擬結果的可靠性,為水下超高速武器的研製提供基礎理論依據,並有助於空化水動力學及兩相流體力學的進一步發展。
結題摘要
在一定溫度下,當壓力低於飽和壓力時,水就會發生汽化,產生空泡。空化流場中,不可壓液體與可壓氣體並存；汽泡壁附近密度變化巨大,流場不連續；空化的本質是相變,相變是一個強吸熱過程,因此,空化流動本質上是一個複雜的熱物理過程,是一個有待深入研究的前沿基礎理論問題。 本項目利用課題組提出的可進行空化流場計算的新方法(該方法採用預處理技術,以壓力、速度與焓為原始變數,用能量方程取代空化模型)及商用軟體,採用帶有熱傳導的邊界條件,研究了加熱邊界在空化過程中的作用；並在空泡水洞中,利用電磁加熱技術加熱水中模型體頭部,提高模型體頭部溫度,使空化更容易發生與保持，驗證了加熱致空化的構想,為水下超高速武器的研製提供基礎理論依據,並有助於空化水動力學及兩相流體力學的進一步發展。研究還發現表面粗糙度對空泡的生成有很大影響，這是研究過程中發現的一個新機制，具有一定的科學價值。
