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第1章 绪论1

1.1 Rayleigh-plesset方程1

1.2 空化形成机理3

1.2.1 液体中的气核3

1.2.2 气核的生长4

1.2.3 气泡的溃灭5

1.3 空化初生8

1.3.1 初生空化数8

1.3.2 空化的分类9

1.4 空化初生的影响因素10

1.4.1 液体黏性和自由来流速度10

1.4.2 表面张力11

1.4.3 气核11

1.4.4 边壁表面条件11

1.4.5 压力梯度11

1.4.6 高分子聚合物12

1.4.7 热力学12

1.4.8 气核生长惯性项13

1.5 空化试验的比尺效应13

1.6 空化相似律16

1.7 空化流的数值模拟17

1.7.1 边界积分法17

1.7.2 界面跟踪法17

1.7.3 均质平衡流方法17

1.7.4 变密度方程法18

参考文献19

第2章 泡动力学基础24

2.1 泡运动的动力方程24

2.1.1 静止液体中的泡动力方程24

2.1.2 流场中的运动泡动力方程25

2.2 任意流场中空泡的运动方程26

2.2.1 空泡在任意流场中的受力27

2.2.2 空泡受力的数量级分析29

2.2.3 空泡的质心运动方程30

2.2.4 空泡的径向运动方程31

2.2.5 空泡在任意流场中的运动控制微分方程32

2.3 气泡运动的数值方法33

2.3.1 气泡运动数值模拟的历史33

2.3.2 边界积分方程34

2.3.3 空泡的数值模拟结果35

参考文献38

第3章 气核对空化比尺效应的影响40

3.1 气核密度和分布的相似准则40

3.2 气核尺度对空化比尺效应的影响41

3.3 水中气体含量对旋涡空化的影响43

3.4 气核数量对空化现象的影响46

3.4.1 气核数量对空化初生的影响46

3.4.2 气核数量在片状空化向泡状空化转变过程中的作用48

3.5 气核成分及其对空化现象的影响49

3.5.1 气核组成成分49

3.5.2 气核成分对空化的影响50

参考文献51

第4章 脉动压力对空化的影响52

4.1 气核生长的条件52

4.2 脉动对气核生长的影响53

4.3 水流脉动的相似律研究54

4.4 水流紊动对空化比尺效应的影响57

参考文献59

第5章 高速突扩流空化试验61

5.1 试验装置制作61

5.2 试验测试仪器63

5.3 试验工况64

5.4 试验测试方法64

5.5 试验结果及分析66

5.5.1 试验结果66

5.5.2 结果分析72

参考文献78

第6章 突扩空化流的三维数值模拟79

6.1 混合流模型（mixture model）79

6.1.1 数学方程79

6.1.2 数学离散方法81

6.1.3 边界条件82

6.1.4 计算区域83

6.1.5 计算结果84

6.2 k～ε模型结合变密度方程91

6.2.1 基本方程91

6.2.2 变密度方程92

6.2.3 数学离散方法93

6.2.4 边界条件93

6.2.5 计算区域93

6.2.6 计算结果93

参考文献99

第7章 减小空化比尺效应的措施100

7.1 水中气核饱和度100

7.1.1 水中气核相似101

7.1.2 水中气核饱和现象102

7.1.3 常见的气核发生装置104

7.1.4 自来水中氯气的影响104

7.1.5 水中含气量105

7.2 雷诺数106

7.3 物体壁面性质110

参考文献111