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技術(shù)文章
汽蝕研究進(jìn)展
點(diǎn)擊次數(shù)：292 發(fā)布時間：2011-4-14
傳統(tǒng)上，人們認(rèn)為化工泵汽蝕過程實(shí)際上是一個由于力的反復(fù)作用而產(chǎn)生了表面疲勞破壞過程。近來，在這一學(xué)說基礎(chǔ)上人們又發(fā)現(xiàn)了一些新的現(xiàn)象。1985年，Tomita等在實(shí)驗中仔細(xì)觀察了靜態(tài)液體中單汽泡的破裂過程，發(fā)現(xiàn)汽泡破裂的沖擊壓力可以導(dǎo)致金屬表面的塑性變形，汽泡和壓力波之間的相互作用是產(chǎn)生局部高壓的主要原因，而這種高壓能導(dǎo)致材料的表面破壞。通過觀察分析，他們認(rèn)為導(dǎo)致表面破壞的根本原因是由于汽泡破裂而產(chǎn)生的微液流噴射。
1991年，Ahmed等研究了不銹鋼汽蝕過程中變硬，局部產(chǎn)生裂紋，表面進(jìn)一步變得粗糙；第3階段為大面積汽蝕階段，這一階段的特點(diǎn)是材料以點(diǎn)狀不斷脫落，導(dǎo)致表面進(jìn)一步粗糙，產(chǎn)生惡性循環(huán)。表面迅速被破壞。1990年，Satob 實(shí)驗研究了兩種不同形狀的汽泡所產(chǎn)生的汽蝕問題，一種是球形，另一種是扁流線形。他發(fā)現(xiàn)扁流線形汽泡所產(chǎn)生的沖擊力要弱于球形汽泡所產(chǎn)生的沖擊力，且這種沖擊力的大小不僅與汽泡的形狀有關(guān)，而且與汽泡形成過程所處的階段有關(guān)。
以上介紹的是近期發(fā)表的與汽蝕原理有關(guān)的研究工作，除此之外，還有一些人在這一領(lǐng)域進(jìn)行了實(shí)驗研究，采用的實(shí)驗方法及實(shí)驗材料各不相同，觀察到許多新的現(xiàn)象，進(jìn)行了分析探討，但這些結(jié)果具有方向上的一致性，只是對原有理論的進(jìn)一步完善。目前仍有很多問題需進(jìn)一步研究。例如，如何計算汽泡破裂產(chǎn)生的沖力大小，汽泡破裂位置與汽蝕的關(guān)系以及對汽蝕發(fā)生發(fā)展的系統(tǒng)理論解釋等，尚待進(jìn)一步研究。
另外，目前國內(nèi)對于空化流動的數(shù)值分析經(jīng)歷了幾代學(xué)者的努力，已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展和很多的成果。然而這個問題的*解決還需要經(jīng)過許多人的努力。首先，如何更好地模擬空化，尤其是空穴起點(diǎn)和尾端模擬，將會在很長地一段時間內(nèi)研究。其次，對于空化分析的理論來說，前人已將其從線性發(fā)展到了非線性，從單翼拓展到了二維翼。所以，進(jìn)一步完善非線性理論，采用的計算方法，將其拓展至轉(zhuǎn)輪內(nèi)三維空化流動解是很有現(xiàn)實(shí)意義的。
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