生物质燃油条件下流场中壁面处空化气泡溃灭过程影响的仿真研究.pdf

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1、响的仿真bblesof作者姓名塞塑学位类型堂压亟±学科、专业扭越遮让区理途研究方向麈拯堂区麈拯堂遮让导师及职称胡趑国数援2011年4月合肥工业大学：LYlUllllIIII}l!t'ltIIll1188685㈣5：Y1本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：委员：采锄锋中国科学技术大学教授暮气吨创旺蚊一授⋯∞F觏习独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的

2、地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金目墨王些盔堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：留0审签字日期：乃，f年r月乡日I学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金目墨工业盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权一盒壁王些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、

3、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：签字日期：≯ff年r月弓日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：翮撇．郦狲同f。’J签字日期：z9f，年岁月了日电话：多‘争彦Dof，石7p弓邮编：2多p02≥生物质燃油条件下流场中壁面处空化气泡溃灭过程影响的仿真研究摘要空化是液体特有的一种动力学现象，发生在局部压力低于该温度下饱和蒸汽压的液体区域。随着计算流体力学的发展和计算机性能的提高，用数值模拟来分析流体机械内部的流动己经成为可能。应用数值模拟的方法可

4、以对实验难以测量的参数进行预估，而不需要大量的实验，应用数值模拟的方法对流体机械进行分析和工程设计，有利于提高工作的可靠性和经济性。数值模拟方法己经成为流体机械分析、设计的一个重要手段。本学位论文以计算流体力学知识为基础，以商用CFD软件Fluent为工具，采用VOF模型和非稳态方法求解Navier．Stokes方程，基于生物质燃油条件，数值模拟近壁面以及附壁面空化气泡在流场中的溃灭过程，讨论并分析生物质燃油与其他液体的粘度、表面张力的变化对空化气泡溃灭过程的影响的区别。研究了液体粘度、表面张力等参量的变化

5、对空化气泡溃灭周期及溃灭时产生的射流压强等特征参量的影响。数值模拟结果表明，在壁面处，空泡将形成非对称溃灭。因水锤作用，引发高速射流在壁面产生高压而形成空蚀破坏。液体的粘度会对气泡溃灭过程产生影响。液体粘度相当于阻尼作用，减缓了空泡膨胀和收缩过程，粘度的增加会减缓气泡溃灭，溃灭周期会增大。随着液体粘度的增加射流压强呈下降趋势：且粘度越大，固壁受到的射流压强越小。液体的表面张力会对气泡溃灭过程产生影响，表面张力的增加会加速气泡的溃灭，其溃灭周期会减小。液体表面张力愈大，所产生的射流冲击压强愈大，促进空化的作用

6、效果。本文的研究结果不仅有助于加深对空化、空蚀现象的认识，为研究空泡溃灭和空蚀机制提供了依据。关键词：生物质燃油；气泡；溃灭；粘性；表面张力insidefluidmachinerybywayofnumericalsimulation．Numericalsimulationcanestimatetheparametersthataredif前culttomeasureinexperiment．Intheanalysisandengineeringdesignprocessoffluidmachinery，th

7、enumericalsimulationimprovesreliabilityandreducesthecostsignificantly．Numericalmethodhasbecomeanimportanttooltodesignfluidmachinery．Basedonhydromechaniescomputationknowledge，takingcommercialCFDsoftwareFluentastool，usingVolumeofFluid(VOF)modelandunsteadymet

8、hodtosolvetheNavier．Stokesequationstosimulatethebubblecollapseprocessnearoronthesolidwall，theeffectsofliquidviscosityandsurfacetensiononbubblecollapseprocessareperformedinthepresentthesis．Itwasinvestigatedthe