《空化与空蚀》

第一章 空化现象、空化类型及其影响1

1-1基本过程1

目录1

1-1空化区的一般外观2

1-3空化的阶段和类型3

1-4水流中的空化——游移空化4

1-5水流中的空化——固定空化4

1-6水流中的空化——漩涡空化6

1-8无主流的空化——振荡空化7

1-7运动物体上的空化7

1-9空化的作用和重要性8

1-10水动力学影响9

1-11空蚀破坏10

1-12其他影响10

参考文献12

第二章 空化的研究方法13

2-1存在的问题13

2-2可控空化的产生13

2-3空化的探测和定位方法21

2-4抓住运动和放大时间23

2-5高速摄影——早期的一些主要进展23

2-6空化数26

2-7空化数的物理意义和应用28

参考文献30

第三章 液体性质和杂质对空穴初生的影响33

3-1蒸汽压力与抗拉强度33

3-2抗拉强度的测量33

3-4液态和固态杂质的影响38

3-3液体中“孔洞”的假定38

3-5气体和蒸汽核子及其稳定39

3-6稳定核子机理的验证44

3-7自由气核的稳定力学49

3-8可变压力场的核子54

3-9湿润性55

3-10表面张力56

3-11密度56

3-12液体的可压缩性56

附录 自由能量、表面张力和湿润57

参考文献59

第四章 瞬态空穴机理63

4-1引言63

4-2空穴的生命周期64

4-3雷利对无穷域静止状态无粘性、不可压缩液体中球形空穴的分析65

4-4不可压缩液体具有表面张力和可变压力场的含汽型空穴70

4-5粘滞性及其在分析中的出现71

4-6具有含气型空穴的液体压缩性75

4-8溶解气体88

4-7热力特性的影响88

4-9非球形空泡——边界干扰、压力梯度和空泡不稳定性90

4-10论空泡的回弹再生94

4-11溃灭时的压力强度96

4-12闪光97

参考文献100

第五章 固定空穴、尾流及超空穴104

Ⅰ．固定空穴机理104

5-1水流中的空化现象——固定空化104

5-2固定空穴形成的条件105

5-3空穴末端的扰动107

5-4固定空穴的周期109

5-5游移空穴在固定空穴机理中的作用114

5-6周期性与稳定部分空穴115

Ⅱ．尾流及超空穴115

5-7尾流中的空化现象115

5-8超空穴121

5-9超空穴分析的模式与方法121

5-10对称超空穴124

5-11二维超空穴的水翼133

5-12通气超空穴的不稳定性136

5-13结语138

参考文献139

第六章 空化引伸的某些特性147

6-1引言147

6-2空化初生的一些普遍问题147

6-3剪切流中的空化初生152

6-4光滑表面初生空化的引伸关系161

6-5糙率的影响165

6-6模拟水力设备170

6-7机械中空化的热力学影响173

6-8结语177

参考文献178

第七章 空化对水流的影响183

7-1引言183

7-2空化初生和发展的影响183

7-3空化对表面阻力损失的影响184

7-4空化对形状阻力损失的影响185

7-5空化对流向的影响188

7-6无空化导流面的确定方法190

7-7弯道中的水流191

7-8水翼或导叶有空化时的绕流195

7-9水翼栅的空化特性206

参考文献220

第八章 空化冲击材料的机理222

8-1空化水动力冲击与材料反应的区别222

8-2冲击在力学方面的重要性222

8-3空蚀区和空化面的关系223

8-4加州理工学院研究空蚀区的试验224

8-5用软铝料记录下的空蚀特性225

8-6空蚀率观测值的意义231

8-7控制游移空穴平均尺寸的因素232

8-8流速对空化强度的影响232

8-9流速对软铝上空蚀麻点尺寸的影响234

8-10空化强度定量量测的必要性234

8-11破坏性冲击的机理235

8-12“导波”作用加速空蚀率236

8-13腐蚀作为在空化冲击中的一项因素241

8-15热作用242

8-14电化学作用242

8-16影响空穴溃灭压力的其他因素243

参考文献245

第九章 材料抗空蚀能力的测定249

9-1引言249

9-2材料对冲击反应的一些情况249

9-3关于材料特性的一些共性250

9-4抗空蚀参数和研究动向的综述255

9-5测定相对抗蚀能力的试验室方法257

9-6试验室方法的比较274

9-7若干试验方法所提供的不同材料的抗空蚀性能275

参考文献302

第十章 空化特性的量测设备308

10-1原型观测308

10-2空化特性的室内试验309

10-3关于空化引伸的评论310

10-4研究水工建筑物的试验室要求311

10-5研究水力机械的试验室要求312

10-6通用水洞318

10-7加州理工学院高速水洞318

10-8水洞的工作段322

10-9重溶器325

10-10自由面水洞328

10-11不恒定流水洞329

10-12螺旋桨试验水洞331

10-13自由运动物体的试验室设备332

10-14高速摄影记录336

10-15关于量测空化声音的意见339

参考文献341

11-1临界流分析344

Ⅰ．临界空化区域344

第十一章 水力设备中的空化现象—临界区域、空蚀破坏与对工作性能的影响344

11-2设备中的临界区347

Ⅱ．水力机械的空蚀351

11-3空化和空蚀351

11-4运行问题354

Ⅲ．空化对水力机械性能的影响357

11-5空化对机器性能影响的基本特性357

11-6托马系数σ和空化试验357

11-7吸入比转速363

11-9热力学特性及其对空化的影响366

11-8偏离设计工况的空化特性366

参考文献368

第十二章 物体界面上的空化现象370

12-1界面和相对于固定物体的流动370

12-2界面问题370

12-3入水问题372

12-4入水动态的引伸376

12-5一项有关的应用378

参考文献379