单个上升空泡撞击顶部壁面的变形和回弹特性研究.pdf

第50卷第14期 机械工程学报 Vbl．50No．14 2014年7月 Jul． 201 4 JOURNAL0FMECH：ANICALENGINEERING DoI：10．390l／朋ⅥE．2014．14．191 单个上升空泡撞击顶部壁面的变形 和回弹特性研究木 邱超张会臣 (大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院大连 116026) 摘要：附着在固体壁面的空泡具有减阻的作用，空泡的动力学特性决定其能否实现减阻效果及减阻的程度。从雷诺数和材料 表面性质的角度，对单个空泡与壁面相互作用过程中的动力学特性进行研究，通过改变空泡速度、黏度、大小以及壁面表面 接触角来探讨雷诺数和材料表面性质对空泡的影响。结果表明，在黏度相同的情况下，空泡最大变形程度随雷诺数的增大而 增加，空泡对壁面的冲击力则是随空泡体积的增大而增强。此外，液体黏度的增大会使空泡最大变形程度加强，但却能更快 达到稳定，而接近壁面的速度增加以及空泡体积的增大会使得空泡变形程度加剧，且延长空泡达到稳定的时间。材料表面性 质方面，空泡的变形程度随固体表面接触角的增大而减小，表面达到超疏水状态，空泡最大变形程度大幅度降低。 关键词：空泡：壁面；雷诺数；接触角：变形 中图分类号：TGl56 Def．ormationandRebound Characteristics0f Bubble Single】[Using Wau ImpactingagainstT0p ChaoZHANGHuichen QIU (1协sponationEquipments她dOce孤Enginee血g Universi坝Dali锄11 College，Dali锄M撕time 6026) Abstract：Bubblethewall on c趾reduceresistancebetweenand isrelatedtome chamcteristicsof lying liquidwall，which dynarnic bubble toawall．Intemsof nll玎曲er柚ds训Face of ofa bubble wima closing Reynolds pmpenymate渤l，propenysingle interacting wallis thee舵ct of n咖曲er柚ds删Face onthe charac蜘sticsofbubble researched，趾d觚alyzingReynolds pm】pefIy dyn锄ic by t11e ofbubbleandmecon诅ct that ofsllrf-ace．Theresultsshowthe mⅢibcr changingspecd，viScosi饥Vol啪e angle lagerReynolds to couldleadamomseriousdefo咖ationo