空化初生研究综述

空化初生历来就是水利学研究中的一个重要课题。本文对国内外空化及空化初生的判断标准及方法、影响因素（气核含量及分布、粘性、压强分布、来流紊流度、表面张力、流体介质等）以及对空化初生的研究进展进行了概括总结，并对目前存在的问题及研究方向进行了探讨。     

涂层对空化流动特性影响的实验研究

利用实验的方法研究了涂层对绕水翼空化流动特性的影响。分别针对喷涂环氧涂层和氟碳涂层的ClarkY型水翼,采用高速摄像装置观察了不同空化阶段的空化流动形态。研究结果表明:(1)在初生空化阶段,当σ=1.82时,沿环氧涂层水翼表面展向排列着初生空泡,而氟碳涂层水翼还处于无空化状态,说明相对于环氧涂层,氟碳涂层对空化现象的产生有一定的抑制作用,氟碳涂层水翼初生空化数为1.50;(2)在片状附着型阶段,当σ小于1.63时,绕环氧涂层水翼的空化先于氟碳涂层水翼发展至片状空化,绕水翼空化流动产生大量分散空泡,沿水翼表面向后运动过程中逐渐长大,在高压区溃灭后形成小空泡并以马蹄涡形式继续运动。同一空化数下,绕环氧涂层水翼空化流动的空泡长度大于氟碳涂层水翼。但随空化数降低,两者空泡长度逐渐接近,说明环氧涂层在片状空化阶段对空化的抑制作用逐渐增强;(3)σ=0.87时空化发展至云状空化阶段,空化流动伴随周期性的云状空泡的脱落,绕环氧涂层水翼的空化流动周期及无量纲空化面积均小于氟碳涂层水翼,说明涂层对空化的非定常变化也有一定的抑制作用,且环氧涂层强于氟碳涂层。     

圆柱形反应器声场中的空化气泡实验

基于圆柱形反应器声场中特定位置处的空化噪声谱图和空化泡振动理论,提出了一种计算声场中空化泡大小及数量分布的方法。     

离心泵内部流动结构、性能优化与故障检测综述（英文）

目的:对离心泵的内部流动机理和外部特性、振动监测和性能优化进行研究,并对新兴研究趋势进行评述,为提高离心泵系统的能效提供参考建议。创新点:1.探讨了最新的用于离心泵数值模拟的湍流模型和空化模型的研究成果以及利用可视化方法揭示离心泵内部复杂流动现象的最新进展。2.对离心泵的外部特性、空化和振动进行了广泛的讨论,并总结出一种提高离心泵在工程应用中的效率和扬程、降低汽蚀余量的适用性强的离心泵叶轮多目标优化方法。方法:1.对离心泵的内部流动机理进行综述,以充分了解离心泵内部复杂的流场结构和能量损失机理。2.对离心泵外部特性进行研究,解释内部非定常流动与外部特性的耦合关系。3.介绍与离心泵在运行过程中压力脉动的监测和测量相关的最新研究进展。4.详细介绍优化离心泵性能的各种方法和措施。结论:1.尽管对离心泵内部流动现象机理及流场结构的研究已经取得了一定进展,但研究中仍存在一些亟待解决的问题,如初生空化的监测与预防、泵内旋转失速现象发生发展的规律、数值模拟和实验之间不可忽视的数据差异等。2.针对这些问题,开发高精度的计算流体动力学仿真模型,结合关键过流部件的优化设计来减少流动不稳定性和提高性能,以及运用现代流动显示技术的最新设备进行大量的仔细繁杂的试验与测量工作,是非常必要和重要的,也是未来泵内流动研究的趋势。     

水翼三维非稳态空化流动特性数值研究

为分析水翼绕流速度对非稳态空化现象的影响规律以及水翼空化过程演变机理，对NACA6408水翼空化过程进行了三维数值模拟计算，研究了不同绕流速度工况下水翼不同位置的压力、湍动能、速度等参数的变化规律，分析空化现象的周期性发展过程。结果表明：随着进口速度的不断提高，各截面上的平均湍动能以及速度的幅值增大，空化发生区域的压力、湍动能以及流场速度变化明显，空化形态具有周期性特征；在4°攻角下水流流经翼型压力面时流场相对稳定，水流流经翼型吸力面时流场相对紊乱；当绕流速度超过15 m/s时，在翼型中后段开始发生空化，其压力以及平均湍动能变化较为明显，同时在非流动方向上产生回射流现象，导致空化流动失稳。该研究对进一步认识水翼空化特性和发展水翼抗空化技术具有指导意义。     

阀芯形状对套筒式调节阀内空化流动的影响研究（英文）

目的:套筒式调节阀内空化的发生不仅会增加整个管路系统的能量损耗,而且会造成阀体及管路的失效破坏。本文旨在探讨四种不同形状的阀芯对套筒式调节阀内不同阀芯位移工况下的空化流动及空化强度的影响,为套筒式调节阀的优化设计及空化控制提出建议。创新点:1.根据四种不同形状的阀芯,研究套筒式调节阀内阀芯形状对流动及空化特性的影响;2.建立数值模型,对套筒式调节阀在不同阀芯形状和不同阀芯位移条件下进行流动及空化分析。方法:1.建立带有不同形状阀芯的套筒式调节阀数值计算模型,并比较分析阀芯形状对阀内速度、压力及空化情况的影响(图4,8和11);2.建立不同阀芯位移条件下的阀门数值模型,比较分析阀芯位移对阀内速度、压力及空化情况的影响(图6和10);3.建立不同形状阀芯及不同阀芯位移下的阀门模型,分析阀芯形状和位移对阀内流动及空化特性的综合影响(图7和13)。结论:1.在四种不同形状阀芯的条件下,高速流动区域和空化发生区主要位于套筒与阀芯之间的间隙;2.在直筒形和椭球形阀芯条件下的阀内空化强度明显强于平底形和圆台形阀芯条件下的空化强度,因此平底形和圆台形阀芯在空化控制方面具有更好的效果;3.在四种不同形状阀芯的条件下,随着阀芯位移的增加,阀内由空化产生的蒸汽总体积先增加后减少。     

圆形试样的空化观测和阻力测量系统的研制

该文简要介绍了一种圆形试样空化观测和流动阻力测量系统,其中实验段流道截面直径为30 mm,平均流速变化范围为4～35 m/s,实验样品为直径12 mm、长约150 mm的圆形杆件.采用应变式测力原理,借助高速、高分辨率相机对空化现象进行摄影.某试样空化观测结果,与利用Fluent软件模拟所得的空化数规律基本吻合.该系统可用于研究样品表面性质和形貌对空化现象、空蚀破坏、流动阻力等的影响.     

声空化的近期实验研究

本文将声空化的近期实验研究归结为声空化的快速摄影和全息化、低温液体的声空化,声化学和医学超声空化四个主要方面,着重阐明了它们的研究进展和应用前景。     

伯乐树种子萌发与根组织分化规律的研究

伯乐树（Bretschneidera sinensis Hemsl.）为我国特有,分布稀少,是国家重点保护的二级濒危树种.本文阐述了伯乐树种子萌发的基本参数及根的组织分化过程,包括根尖和初生结构的形成.通过根尖的连续纵切片观察到伯乐树根尖的根冠、分生区、伸长区及成熟区四个部分的细胞形态结构,通过根的横切片,观察根的初生结构的形成过程,初生结构由外至内包括表皮、皮层和维管柱三部分.     

超声射流的熔塑现象及机制讨论

本文提出了水中超声射流熔塑现象及产生条件,对此现象中能量传递进行了讨论,认为超声射流中存在较强的空化场,大量空化泡撞击塑料靶的结果是导致靶熔化的原因     

使用带孔阻尼套的座阀液动力试验和数值研究（英文）

目的:液压自由活塞发动机性能受燃油喷射系统开关阀性能限制。本文旨在对开关阀内部结构进行优化,降低液动力,从而提高阀的开启速度。创新点:1.提出一种易于安装的带孔阻尼套结构,可以用于改变阀芯表面压力分布和油液射流角,从而降低液动力;2.建立数值仿真模型,分析阻尼套不同结构和安装参数对液动力和空化的影响。方法:1.进行数值模拟,分析阀芯表面压力分布和内部流场分布,并通过实验验证方法有效性和模型准确性;2.对不同阻尼孔宽度、深度和相对位置下的阀芯液动力和流量损失情况进行对比和分析;3.对上述不同阻尼孔结构下阀内空化情况进行仿真和对比;4.建立燃油喷射系统试验台,验证阻尼套对提高阀开启速度的作用。结论:1.提出的带孔阻尼套结构可以有效降低阀芯液动力。2.随阻尼孔的减小,其对液动力的改变作用和节流作用逐渐增强;阻尼孔足够小时液动力反向并逐渐加强。3.阻尼套对油液的阻碍作用也会改变流场内的空化情况,但空化强度不一定随节流孔的变大而单调变强,其还受相对安装位置影响。4.带孔阻尼套可以有效降低阀的开启时间。     

低频超声反应器声场的研究

利用超声波降解罗丹明B来测量自制两用式超声波反应器和超声波——环流式反应器的声场,通过测定罗丹明B降解率的变化,研究了超声波反应器和超声环流反应器空化效应,并讨论影响超声波反应器和超声环流反应器的空化效应的因素及不同条件下的声场特征.     

水库泄洪隧洞模型试验研究

某水库除险加固设计考虑新建泄洪隧洞,为论证其体型的合理性,验证其水力条件,研究改善水力条件的措施,进行了洞前岩坎高程为118．0 m的设计方案模型试验。根据设计方案模型试验成果,对设计方案进行了修改,提出洞前岩坎高程为112．0 m、114．0 m、116．0 m三种修改方案,并分别进行模型试验。根据修改方案模型试验成果,考虑施工、地质条件等,终结方案泄洪隧洞前岩坎高程采用114．0 m,并对终结方案进行试验,结果表明,终结方案泄洪隧洞洞前漩涡强度较设计方案小,进流更均匀平顺,洞内流速分布也较为理想,沿程水面线分布较为均匀,关键部位的空穴数较大,不易发生空化,通气竖井内风速较小。     

从初生婴儿的啼哭声(mama)看人类最早的有声语言

通过不完全的调查与研究,笔者发现:不同时期、不同民族初生婴儿的啼哭声相同,不同民族语言中人们对母亲的称呼相同或相近;不仅如此,而且不同民族语言中人们对母亲的称呼和初生婴儿的啼哭声也相同或相近。透过这一独特现象,通过研究进一步发现:初生婴儿的啼哭声与人类发音器官自然发出的生理性原音具有同一关系,初生婴儿的啼哭声在母婴特有的生存关系中对彼此大脑心理的发展具有独特的作用,人们对母亲的称呼和初生婴儿的啼哭声两者之间存在着内在的必然联系。根据以上研究,笔者作出这样的推断:初生婴儿的啼哭声是人类最早的有声语言的母音,人们对母亲的称呼(mama)是人类最早的有声语言。     

超声波清洗空化噪声对小鼠旷场行为的影响

探讨了超声波清洗空化噪声对小鼠旷场行为的影响。将72只小鼠按所接触噪声的频率随机分为21.1kHz组、26.9kHz组和37.7 kHz组,各组又设对照组和实验组。将三个实验组对应暴露于工作频率分别为21.1kHz、26.9kHz和37.7 kHz的超声波清洗机辐射出的空化噪声环境中,每天8h,共20d。采用旷场分析法,观察小鼠的各行为指标。结果显示,超声波清洗空化噪声暴露对小鼠的行为功能有负面影响,在保持噪声强度相同的情况下,超声波清洗机的工作频率越高其产生的超声波清洗空化噪声对小鼠的行为功能造成的损害越严重。     

铅、铜单一及复合污染对水稻种子萌发及生长的影响

以水稻种子为材料,利用水培法研究了短期培养条件下不同质量浓度的铅与铜对水稻种子萌发及生长的影响.测定了水稻种子的发芽率、初生根长、苗高、叶绿素含量的变化情况.结果表明:在Pb2+、Cu2+单一处理下,水稻种子的发芽率和叶片叶绿素含量随着处理浓度的升高出现不同程度的先升后降趋势.初生根长、苗高则与离子浓度呈负相关性.而Pb2+、Cu2+复合处理表现出一定的协同效应.     

基于LabVIEW的半固态合金初生相形貌定量分析

利用LabVIEW虚拟仪器软件平台提供的IMAQ Vision视觉模块,开发了半固态合金初生相形貌定量分析系统.首先通过LabVIEW软件进行图像采集;然后利用IMAQ Vision提供的函数对图像进行处理,具体包括原始图像的单色处理、金相图像手动阀值设置、移除小颗粒和填充孔洞等;最后通过相关指标利用LabVIEW软件编程实现半固态初生相形貌参数的定量统计分析.根据测试结果,该系统能高效、准确地实现半固态合金初生相形貌定量分析功能.     

液体润滑端面密封质量守恒自适应有限元算法（英文）

研究目的:为液体润滑端面密封空化问题的数值模拟提供一种高效精确的计算方法。创新要点:1.采用流线迎风SUPG有限元法求解具有对流扩散特征的控制方程;2.针对未知量的互补关系提出了一种高效的数值迭代技术;3.提供了针对润滑液膜空化问题的网格自适应技术。重要结论:1.相比文献算法,本文算法具有计算速度快,计算精度高的优点;2.空化区域和大压力梯度区域的计算网格得到加密。     

相向双频超声降解罗丹明B(RhB)的实验研究

使用了20 kHz和25 kHz的相向双频超声波降解装置,利用染色法研究了不同频率及功率下超声的空化效应;并将双频超声应用于罗丹明B(RhB)的降解研究,实验结果表明:双频超声(20 kHz +25 kHz)的空化效应大于单频超声(频率分别为20 kHz和25 kHz);在温度20 ±0.5℃、相向双频超声组合(20 kHz,30 W+25 kHz,20 w)方式在同等能耗下对于RhB的降解效果最好,降解率达到10.81％,明显高于同样条件下单频超声和其它功率组合下的双频超声.     

声空化物理效应的感官认识

本文提出了利用人体感官直接了解声空化的机械效应、热效应和光效应等物理效应的实验方法,给出了相应的观测结果,并对这种实验方法进行讨论.