判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果相似性的方法技术

技术编号:37764323 阅读:30 留言:0更新日期:2023-06-06 13:22
本发明专利技术公开了判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果相似性的方法,包括:控制电脉冲诱发产生空化泡并获取电脉冲诱发的空化泡半径,根据第一预设条件进行空化泡打击第一试件的操作,待第一试件产生空蚀破坏后获取第一试件空蚀凹坑尺寸;控制超声波诱发产生空化泡云团并获取超声波诱发的空化泡云团特征半径,根据第二预设条件进行空化泡云团打击第二试件的操作,待第二试件产生空蚀破坏后获取第二试件空蚀凹坑尺寸;分别计算并比较电脉冲诱发产生空化泡微观尺度空蚀破坏作用效果和超声波诱发产生空化泡云团宏观尺度空蚀破坏作用效果,用于判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果的相似性。通过本发明专利技术为空蚀防护工程实践和抗空蚀材料开发提供技术支持。蚀材料开发提供技术支持。蚀材料开发提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果相似性的方法


[0001]本专利技术涉及空化空蚀监测
,具体涉及判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果相似性的方法。

技术介绍

[0002]空化是一种水动力学现象,广泛存在于水利、船舶、化工、医疗和声学等多个领域。空化造成的最普遍的工程问题就是空化泡在固体表面附近溃灭时造成的空蚀破坏。空蚀是综合了空化的破坏作用和边界材料抵抗空蚀能力的结果。空蚀问题涉及了复杂的非定常流动及固体表面特定材料对其反应等知识,包括流体力学、材料力学和物理化学等。关于材料抗空蚀性能的研究,大多将空蚀作为一种研究手段,较少关注空化本身的内在机理。虽然已经有很多经验性的方法应用于工程当中,计算已知结构潜在的空化风险,但仍有大量与底层机制相关的基本问题悬而未决,空蚀机理至今仍有争议。
[0003]空化泡的溃灭是一个剧烈的过程。空化泡在溃灭过程中,会在溃灭点附近的流体区域产生冲击波和微射流。由于空化泡尺寸小,周期短,在常规条件下很难观察到空化泡与边界相互作用全过程。空化泡的运动和变化过程具有非常复杂的动力学特性。由于动水中游移型空化泡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果相似性的方法,其特征在于,包括:控制电脉冲诱发产生空化泡并获取电脉冲诱发的空化泡半径Re,根据第一预设条件进行空化泡打击第一试件的操作,待第一试件产生空蚀破坏后获取第一试件空蚀凹坑尺寸re;控制超声波诱发产生空化泡云团并获取超声波诱发的空化泡云团特征半径Ru,根据第二预设条件进行空化泡云团打击第二试件的操作,待第二试件产生空蚀破坏后获取第二试件空蚀凹坑尺寸ru;分别计算得到电脉冲诱发产生空化泡微观尺度空蚀破坏作用效果和超声波诱发产生空化泡云团宏观尺度空蚀破坏作用效果,其中,所述微观尺度空蚀破坏作用效果Ee=re/Re,所述宏观尺度空蚀破坏作用效果Eu=ru/Ru;通过对微观尺度空蚀破坏作用效果Ee和宏观尺度空蚀破坏作用效果Eu进行比较,判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果的相似性。2.根据权利要求1所述的判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果相似性的方法,其特征在于,通过使用电脉冲诱发空化泡系统,在静水中稳定产生大小可控的单个空化泡,所述电脉冲诱发空化泡系统,由电源、电阻、电容器和三相开关组成,所述电脉冲诱发产生空化泡的过程,包括:通过三相开关来控制电源给电容器充电或电容器进行放电,将放电电流通过大功率电缆传输至放电电极,用于其产生瞬间高温形成空化泡。3.根据权利要求2所述的判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果相似性的方法,其特征在于,所述获取电脉冲诱发的空化泡半径Re的过程,包括:对空化泡的图片像素点数与实际刻度照片进行尺寸标定,得到刻度尺照片与图片像素的比例关系;通过高速摄像机配合刻度尺记录实际工况下电脉冲诱发产生空化泡的刻度尺照片,基于上述比例关系通过测算像素点数来换算成实际尺寸,获取电脉冲诱发的空化泡半径Re。4.根据权利要求1所述的判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果相似性的方法,其特征在于,所述根据第一预设条件进行空化泡打击第一试件的操作,包括:在第一试件上预先标记出空化泡的打击区域,根据第一预设条件通过精确控制空化泡在打击区域内溃灭,所述第一预设条件为根据无量纲距离公式定量控制空化泡和第一试件的相对位置。5.根据权利要求4所述的判断不同尺度空化泡空蚀破坏作用效果相似性的方法,其特征在于,所述无量纲距离公式γ为:γ=D/Re
max
其中,D为空化泡膨胀至最大时形心到第一试件表面的距离,Re
max
为电脉冲诱发产生空化泡的最大半...

【专利技术属性】
技术研发人员:翟俨伟刘志武蒋定国梁犁丽李健薄赵汗青刘肖廷温栋米博宇张成潇杨宇董顺
申请(专利权)人:中国长江三峡集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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