基于对流换热的低温空化流动数值模拟研究

摘要：

为了考虑低温介质的热力学效应对空化发展的影响,基于气泡表面对流换热平衡建立了温降与气泡生长的关系,引入夹带理论估计了对流换热系数,并对一种输运型空化模型进行修正,将修正后的空化模型以二次开发的形式嵌入至商业软件中,同时引入能量方程源项以及物性参数随温度变化关系,对二维翼型表面空化流动进行数值仿真,通过与实验结果的对比,发现计算结果与实验结果符合较好,修正后的空化模型能够更好地预测空化区内温度的分布,最大温降偏差由62.18％降低至7.14％,平均温度偏差由0.59％降低至0.28％.考虑热效应之后,空化区主要由气液混合组成,来自主流的液体一部分经对流传递至空化区,一部分在翼型头部和气液界面处发生空化形成蒸汽,导致空化区气相体积分数显著减小,空化区与主流之间的界面变得模糊,最大温降和压降均发生在翼型头部位置.

关键词：低温、空化模型、热力学效应、对流换热

所属期刊栏目：40

分类号：TV131.32;V431(水利工程基础科学)

资助基金：国家重大基础研究项目613321

在线出版日期：2019-07-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1314-1323