间隙尺寸对水翼叶顶旋涡空化流动影响的试验研究

摘要

采用试验方法对不同间隙尺寸的水翼叶顶旋涡空化流动进行研究．试验在闭式空化水洞中进行，应用高速全流场显示技术对旋涡空化形态进行观测，采用图像处理技术对结果进行处理，并对比分析间隙尺寸分别为0.5和2.0 mm的2种工况下间隙空化流动的发展规律．研究结果表明：随着空化数的减小，叶顶空化流动可以分为涡空化初生阶段、间隙内部附着空化发展阶段和剪切层空化发展阶段3个典型阶段；在涡空化初生阶段，大间隙工况下涡空化沿流动方向延伸距离大于小间隙工况；在间隙内部附着空化发展阶段，随着空化数的降低，大间隙工况下附着空化的初生和发展均领先于小间隙工况；在剪切层空化发展阶段，大间隙工况下剪切层空化形态趋于稳定时对应的空化数大于小间隙工况，并且其向下游延伸距离大于小间隙工况．