空化数计算
液氮空化非稳态脱落过程可视化实验研究
液氮空化非稳态脱落过程可视化实验研究朱佳凯;王舜浩;余柳;邱利民;张小斌【摘要】搭建了一套液氮非稳态空化可视化实验装置,成功测量得到空化区前后的压力、温度和液体速度;使用高速摄像仪拍摄不同空化数下液氮在文氏管内的空化过程,图像处理得到空化区长度及脱落频率,并基于B因子理论推导得到低温空化体积分数经验计算公式.随着空化数的减小,空化区周期性脱落频率变小,空化区长度、最大温降和气相含量变大.基于空化区长度计算得到液氮空化的斯特劳哈数(St)平均值为0.378,其大于传统水空化的0.2-0.3区间.经分析,液氮较大的韦伯数和气液密度比使得空化区更易于断裂成小空化云团,从而更易于从壁面上脱落,这也和实验现象吻合.%An experimental device was built to visualize unsteady cavitation in liquid nitrogen,the inlet and outlet pressure and temperature of liquid nitrogen were successfully obtained.The shedding processes of liquid nitrogen cavitation in venturi tube were captured by the high-speed camera,the cavity length and cavitation shedding frequency were obtained through imaging processes.A semi-empirical correlation for vapor volume fraction was developed based on B factor theory for cryogenic cavitation.As cavitation number decreases,cavity shedding frequency decreases,but cavity length,maximum temperature depression and vapor content increase.The average Strouhal number(St) based on the cavity length is 0.378,which is larger than the traditional value between 0.2 and 0.3 in traditional water cavitation.By analysis,bigger Weber number and vapor/liquid density ratio of liquid nitrogen make the cavitation zone easyto break into small cavitation clouds,which is consistent with the experimental phenomenon.【期刊名称】《低温工程》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】7页(P1-6,16)【关键词】液氮空化;非稳态;可视化;文氏管;热效应【作者】朱佳凯;王舜浩;余柳;邱利民;张小斌【作者单位】浙江大学制冷与低温研究所杭州 310027;浙江省制冷与低温技术重点实验室杭州 310027;浙江大学制冷与低温研究所杭州 310027;浙江省制冷与低温技术重点实验室杭州 310027;浙江大学制冷与低温研究所杭州 310027;浙江省制冷与低温技术重点实验室杭州 310027;浙江大学制冷与低温研究所杭州310027;浙江省制冷与低温技术重点实验室杭州 310027;浙江大学制冷与低温研究所杭州 310027;浙江省制冷与低温技术重点实验室杭州 310027【正文语种】中文【中图分类】TB6631 引言空化是指液体流动过程中由于静压降低到饱和蒸气压附近而汽化的现象。
空化数与雷诺数关系的确定
空化数与雷诺数关系的确定空化是流体力学中常见的现象，它是液体或气体在高速流动时，由于压力差导致局部产生低压，进而导致气体或液体从流体中脱离的过程。
空化不仅在水动力学中经常被观察到，在空气动力学中也同样存在。
空化会对流体的运动产生一定的影响，因此对于空化数与雷诺数的关系的研究也成为了流体力学研究中的一个重要问题。
空化数与雷诺数是两个不同的物理量，分别代表了流体力学中的两个不同方面。
空化数描述的是空化现象的发生，而雷诺数则描述的是惯性和黏性在流体中所占的比例。
空化数与雷诺数之间的关系并不直接，因此需要对空化数和雷诺数进行分析和研究，以便确定它们之间的关系。
空化数的定义是根据流体中气体或液体脱离的程度来进行的。
当流体中某一点的压力低于该点周围的液体或气体的饱和蒸汽压时，液体或气体就会从该点脱离。
根据这一现象，我们可以定义空化数为：Cavitation number = (p0 - pv) / (1 / 2 * rho * v^2)其中p0表示当地静水压力，pv表示当地饱和蒸汽压力，rho表示液体密度，v表示流体速度。
空化数的大小与液体或气体的压力差、流体速度和密度等有关。
当流体速度越大、压力差越小，空化数也就越小。
当空化数小于一个临界值时，液体或气体就会出现空化现象。
雷诺数则根据液体或气体在运动中惯性和黏性的相对大小来进行定义。
对于主流方向与横向流动到水管道中的水流，雷诺数的定义是：Re = ρ·vl/μ其中ρ表示水体密度，v表示水流速度，l表示管道的内径，μ表示水的动力粘滞系数。
雷诺数的大小与水流的速度、密度、管道内径和水的动力粘滞系数等有关。
当雷诺数小于一定的阈值时，水流呈现出层流状态；当雷诺数大于一个阈值时，水流会出现湍流状态。
在实际的研究中，一般不会仅仅关注空化现象或者雷诺数。
相反，我们需要研究两者之间的关系以了解它们之间的相互作用。
目前，有大量实验和计算研究表明，空化现象的发生与管道流动状态的稳定性有很大的关系。
空化数详细介绍
空化数详细介绍空化数可是个很有趣的概念呢！一、空化数是什么空化数是一个在流体力学等领域中非常重要的概念哦。
简单来讲，它和空化现象密切相关。
空化现象就是在液体中，当压力降低到一定程度时，液体内部会产生气泡的现象。
而空化数就是用来衡量这种空化现象发生可能性或者说衡量液体中空化状态的一个数值啦。
比如说，在水利工程中，如果水流的速度和压力等条件达到一定情况，就可能产生空化现象，这时候空化数就能派上用场，帮助工程师们去分析这个情况啦。
二、空化数的计算空化数的计算有它特定的公式哦。
它通常是和一些流体的参数有关，像流体的压力、流速还有一些和液体自身性质相关的参数。
不过这个公式有点小复杂，但是别担心，我来给你简单说说。
它一般会涉及到某个参考压力和实际压力的差值，再除以一个和流速相关的量的平方之类的。
具体来说，如果我们知道了流体的初始压力，流动过程中的压力变化，还有流速的大小等这些信息，就可以按照公式算出空化数啦。
就好像我们在做数学题一样，只要知道了题目中的各种条件，就能得出答案。
三、空化数在实际中的应用1. 在船舶领域在船舶的螺旋桨附近，因为螺旋桨的高速旋转，周围的液体压力会发生很大的变化，很容易产生空化现象。
这时候空化数就很有用啦，工程师们可以通过计算空化数来预测螺旋桨周围是否会产生空化。
如果空化数显示可能会产生空化，那就要想办法改进螺旋桨的设计，比如改变螺旋桨的形状或者转速等，这样就能减少空化对螺旋桨的损害啦，不然空化产生的气泡在破裂的时候会产生很强的冲击力，很容易把螺旋桨的表面腐蚀掉呢。
2. 在水利工程方面在大坝的泄洪口，水流速度特别快，压力也有很大的变化。
空化数可以帮助工程师们判断这里是否会发生空化。
如果会发生空化，那就要考虑采取一些措施来防止空化对泄洪设施的破坏，像在泄洪口的内壁加一些特殊的防护材料之类的。
3. 在医学领域你可能想不到吧，空化数在医学上也有应用呢。
比如说在一些利用超声波治疗的设备中，超声波在人体组织中的传播也会引起类似空化的现象。
三种湍流模型对导管螺旋桨空化性能计算的比较
网络 出版 地 址 ： ｈ ｔ ｔ ｐ ： ／ ／ ｗ ｗ ｗ ． ｅ ｎ ｋ ｉ ． ｎ ｅ ｔ ／ ｋ ｃ ｍｓ ／ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ／ ４ ２ ． １ ７ ５ ５ ． Ｔ Ｊ ． ２ ０ １ ３ ０ ３ １ ３ ． １ ６ ０ ９ ． ０ １ ３ ． ｈ ｔ ｍｌ
三种湍流模 型对 导管螺旋桨空化性能计算 的 比较
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第８ 卷 第２ 期 ２ ０ １ ３ 年４ 月 ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ － ３ １ ８ ５ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ２ ． ０ １ ３
中
国
舰
船
研
究
ＶｏＩ ＿ ８ Ｎｏ． ２ Ａｐ ｒ ．２ ０１ ３
Ｃｈｉ ｎｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕｒ ｎ ａ ｌ ｏｆ Ｓｈ ｉ ｐ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
李 超， 周其斗 ， 潘雨村 ， 陶 山
海 军 工 程 大 学 舰 船 工程 系 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ３ ３
红花水电站泄水闸平面工作闸门设计
红花水电站泄水闸平面工作闸门设计（中水珠江设计公司，广东广州）摘要：红花泄水闸工作门属于超大型平板闸门，控泄调度频繁，本文针对闸门及门槽设计方案的选定、闸门结构设计和模型试验等进行了介绍，并对其中所运用的新技术、新材料和新思路进行了论述，为类似工程设计提供参考。
关键词：平面闸门，门槽型式，荷载分配，模型试验1 概述红花水电站位于广西壮族自治区柳江县境内，是珠江流域西江水系柳江综合利用规划确定的柳江干流最下游一个梯级。
电站总体布置由右岸厂房、左岸船闸、中间泄水闸及两岸门库段、土坝等组成。
泄水闸共18孔，主要起挡、泄水作用，最大泄洪流量达44800m3/s。
泄水闸工作闸门采用平面定轮钢闸门，孔口尺寸（宽×高-设计水头）为16m×18m-17.598m，18孔18扇，采用固定卷扬式启闭机操作，一门一机布置。
为了检修闸室、闸门及其埋件，工作闸门上、下游分别设置检修门。
2 泄水闸工作闸门及门槽型式选择红花水电站泄水闸经水工模型试验确定采用开敞式改进机翼堰形式，泄水闸上游校核洪水位（P=0.1%）为91.52m，校核洪水流量为42000m3/s，上游设计洪水位（P=1%）为86.43m，设计洪水流量为32700m3/s，正常蓄水位为77.5m，下游校核洪水位为90.95m，下游设计洪水位为86.05m，下游最低水位为59.79m，堰顶高程60.0m，坝顶高程94.65m。
泄水闸工作闸门设计水头乘孔口尺寸达5068m3，属于超大型闸门，在国内已建同类型工程中，规模位列前茅。
泄水闸运行方式包括18孔全开，18孔均匀开启，8孔均匀开启，5孔均匀开启和4孔均匀开启等方式。
水库流量调度比较复杂，泄水闸工作闸门局部开启控泄频繁，按常规首选门型为弧门，以改善泄流时的水流流态。
根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL 74-95）5.1.7款规定：露顶式弧形闸门面板曲率半径与闸门高度的比值可取为1.0~1.5；弧门支铰宜布置在过流时支铰不受水流及漂浮物冲击的高程上；水闸的露顶式弧形闸门，支铰位置可布置在闸门底槛以上2/3H~H处。
高速水流 科学名词
高速水流科学名词高速水流是指因流速较高而出现空化、掺气、冲击波、强烈脉动等一种或多种特殊现象的水流。
出现高速水流现象的界限流速，随水流条件、边界条件以及不同特殊现象等因素而变。
空化液体内局部压强降低时，液体中未溶微气泡（空化核）迅速长大而形成空泡的现象。
天然液体中都含有空化核，高速水流可导致液体局部压降而形成空化。
空化状态可用空化数σ描述，其表达式为：式中p∞及υ∞分别为来流压强及流速；ρ为液体密度；pv为相应液体温度下的饱和蒸汽压强。
临界状态时的空化数称临界空化数σcr它又可分为初生空化数σi（未空化过渡到出现空化的临界状态）及消失空化数σd（已空化过渡到空化消失的临界状态)。
临界空化数随流动的边界条件等而异。
对于平顺光洁的边界，临界空化数较小。
当水流的空化数σ与相应流动边界的临界空化数σcr相比较后，即可判明空化是否发生。
σ≤σcr，发生空化；σ>σcr，不发生空化。
水流发生空化后,若下游动水压强升高,则空化消失，空泡溃灭，并形成极高的冲击压强。
若空泡在固体边界附近溃灭,高压冲击招致材料的剥蚀损坏,则称为空蚀。
空化还会招致振动、噪声和机械效率降低等后果。
空化现象于20世纪初最先在船舶螺旋桨中发现，30年代后在高水头泄水建筑物中大量呈现。
在设计高水头泄水建筑物时，要注意避免过低的局部压降而出现空化，可在可能出现的空化区通入空气以缓冲空泡溃灭时的冲击，减免对边界材料的空蚀破坏。
掺气高速明渠水流的水、气界面附近向水体中自动掺入空气的现象。
掺气水流为气、液两相流，常发生在陡槽及溢流高坝的泄流中。
水流掺气的成因，主要有表面波破碎而招致掺气及紊流边界层发展到水面而形成掺气等两种观点。
前者把水流自由表面的掺气看成是波浪现象。
当流速足够大时，导致水流表面波浪破碎，从而卷入空气。
后者认为水流掺气是水质点高度紊动的结果。
由于水流表面的紊动，使水质点的动能足以克服表面张力而跃离水面；水滴下落时卷入的空气，又因水流内部的紊动而挟入水面下一定深度。
水动力
•互动百科•新知社•小百科•HDWIKI建站•移动•帮助•免费注册•登录•首页•IN词•图片•任务•锐人物•WE公益•积分换礼•百科分类•知识官网•词条•图片水动力学实验正文 > 查看版本•历史版本：1•编辑时间：2006-01-18 03:42:21•作者：buzhidaole1•内容长度：6349字•图片数：13个•目录数：4个•修改原因：创建•评审意见：目录• 1 水动力学实验• 2 正文• 3 配图• 4 相关连接液体动力学研究工作的一个组成部分。
用仪器和其他实验设备测定表征水或其他液体流动及其同固体边界相互作用的各种物理参量，并对测定结果进行分析和数据处理，以研究各种参量之间的关系。
实验的目的是揭示各种水流运动规律和机理，验证理论分析和数值计算结果，为工程设计和建设提供科学依据，以及综合检验工程设计质量和工作状态。
水动力学实验是从观测自然界和工程设施中的实际流动过程开始的，这种观测即所谓原型实验。
进行原型实验，难于分别控制各种参量，而且费用高，有时甚至不可能进行，如一个水利工程或水中航行器在建成前就没有实验对象。
后来，水动力学实验大都是在专门设计的实验室或实验场内用模型进行，这就是所谓模型实验。
实验模型一般比原型小，也有与原型相等或比原型大的。
水动力学模型实验是要研究流体某一流动特性参量同边界形状参量、流体特性参量、作用力参量之间的函数关系。
在水动力学中，有些问题可用理论分析或数值计算方法求解；有些问题因物理现象复杂，基本规律还不清楚，或因边界形状复杂，而只能用实验方法研究。
水动力学实验理论水动力学实验理论包括力学过程的模拟、实验方案的优化、测试系统的设计、实验数据的处理等问题。
以下只论述第一个问题。
力学过程的模拟理论（又称模型理论）是模型实验的理论依据。
模型实验的正确提法，模型实验结果转用到原型上去，都是以量纲分析和相似律为基础的。
水动力学实验主要涉及惯性力(见达朗伯原理)、重力和粘性力。
空化数计算公式
空化数计算公式
空化数是指一段流体在管道内流动时，流道中间的流速最大，而
靠近管道壁的流速最小，即流速分布不均匀的现象。
这种现象会导致
管道内的能量损失以及流动阻力的增加。
因此，了解和计算空化数对
于设计和运行管道系统至关重要。
空化数的计算公式为：
Ca = Vr / (g*D)
其中，Ca为空化数，Vr为沿管道壁滑动的平均速度，g为重力加
速度，D为管道直径。
空化数的值越大，流体流动越不稳定，管道内的能量损失越高。
在实际应用中，空化数的计算需要考虑多种因素，如流体的密度、黏度、速度、管道形状和壁面光滑度等。
具体的计算方法和公式可以
参考各种流体力学相关的教科书和手册。
在工程实践中，通过合理的管道设计和优化操作条件，可以降低
空化数的值，提高流体的能量利用效率，减少系统的运行成本。
例如，采用光滑的内壁材料、避免管道弯头、减小流速等方法都可以有效地
降低空化数。
除了计算空化数，还需要对管道系统进行性能测试和监测，及时
发现和处理系统中的故障和损失，保证管道系统的安全、可靠和高效
运行。
总之，空化数是流体力学中一个重要的参数，可以反映出管道系统的流体流动状态和能量损失情况。
了解空化数的计算公式和影响因素，采取有效的措施减少空化现象，是保证管道系统运行安全、高效的关键之一。
水气最大密度比对轴流泵空化计算的影响_施卫东
（ ρk） （ ρu i k） + = t x x j i
[(
μ t k μ+ σ k x j
) ] +G
k
+ ρε （ 4）
（ ρε） （ ρu i ε） + = t x i x j
μ ε [ (μ +σ ) x ] + C
t ε j ε1
为了表示最大密度比 ρ l / ρ v， clip 对空化速率的影 响， 对式（ 9 ） 进行处理， 将 ρ v， clip 变形得到 ρl ρv = ρ 代入式（ 9 ） ρl v ρ v， clip
3 3 度比 43 197 （ ρ l = 997 kg / m ， ρ v = 0. 023 08 kg / m ） 时， 预测的空泡含气率有了较大的提高 ， 空泡主体部 空泡长度由 0. 24 C 增加到 分的含气率在 0. 9 以上，
0. 42 C （ 图 2 中 C 为水翼弦长， x 为翼形表面位置 ） ， 与实验值 0. 4 C 基本吻合。 可见最大密度比对空化 计算的准确性有着重要影响。 1. 4 计算网格和边界条件 本文的研究对象为南水北调工程天津同台实验
3 Z d = 7， 转速 n = 1 450 r / min， 设计流量 Q = 392 m / h。
模型泵计算区域按照实验系统设置， 全流场的三维 实体布置如图 3 所示。通过 ICEM 软件对计算域进 在水力核心部件叶轮和 行六面体结构化网格划分， 导叶处进行局部网格加密处理， 最终得到的网格数 模型泵主要部件的网格如图 4 所示。 为 2 772 265 ， 数值计算的边界条件根据实际实验条件进行设 置， 泵进口采用总压进口， 出口采用质量流量出口， 壁面采用光滑无滑移壁面， 参考压力为 101 325 Pa， 以 stage 模式处理动静交界面数据传递， 设置收敛精 度为 10
空化数值模拟
空化数值模拟文献综述课题研究背景在水力机械的工作系统中，其主要工作介质是不可压缩的水。
由于水质状况、机械结构和部分过流部件的形状以及机械的运行工况等因素，使得介质在流经某些区域时，其整体压力会不断下降。
当温度一定时，当其压力达到饱和蒸汽压力时，就会发生汽化，产生空泡（气泡）；另外，在水中溶解的气体也会不断的析出，形成空泡。
在空泡产生、发展和溃灭的运动过程中,在可压缩的空泡和不可压缩的水间会发生复杂的物理、化学变化，这种现象即为空化[1]。
在工程实践中，通常采用空化数来定量描述空化：一般情形下，空化数越小，空化现象越严重[2]。
如果在水力机械运行中发生空化现象，通常会带来一系列的问题，由于空化的实质是流体的动力学及热力学的联合作用，液体介质的局部液-气相变。
在液体内部一经出现空化，就会破坏液体的连续性，改变液体的水动力特性，并会在固体边壁上诱发空蚀，产生空化噪声及激发机械振动。
另外，在空泡溃灭时，还会产生强烈的振动和噪声，降低水力机械的能头、工作效率及使用寿命[3]。
但是随着科技大发展，对空化现象的应用研究也越来越多。
如可以利用空化产生的噪音和振动去清洗部件；利用空泡溃灭所产生的高温、高压在污水处理中去分解水中的有机混合物等有害物质；而利用通过在水下航行体周围形成的超空化则可以使水下航行体减阻，在这方面前苏联已于1977年成功的研究出了航速达到200节的超空化鱼雷[2]。
由此可见对于空化现象的研究，一方面可以减小水力机械运行中空化产生的可能或尽量减小空化的危害，另一方面则可利用空化在实际应用中产生重大作用。
空化研究进展早在1753年，Euler就指出：当水管中某处的压强降低到负值时，水自管壁分离，而在该处形成一个真空空间，这种现象应予避免。
这是科学家第一次预言液体会发生空化。
19世纪后半叶，由于工业的迅速发展，使得蒸汽机船开始大量使用。
但是人们发现，在螺旋桨转速提高到一定程度后反而出现了船舶航行速度下降的现象。
不同空化数下轴流泵叶顶间隙区空化特性_张德胜
Test bench of axial flow pump
试验系统主要由稳压罐、 汽蚀罐、 进出口测压 管、 增压泵、 涡轮流量计、 转速转矩仪、 调节阀和模型 泵等组成。转速转矩仪测量泵轴转速、 转矩和轴功 率， 泵扬程由进出口压力传感器测量 ， 流量由涡轮流 并由采集系统输送到计算机自动记录不 量计测量， 同工况下的外特性。 轴流泵空化试验高速摄影系统如图 4 所示。 全 透明模型泵卧式安装在泵模型段， 如图 5 所示。 高 Serise 4L 型高速摄影 速摄影采用美国 IDE 公司 Y最大拍摄速度 256 000 帧 / min， 本次试验设置的 机， 采样频率为 5 000 Hz， 曝光时间为 107 μs， 采用卤光 灯进行拍摄补光。
引言
轴流泵广泛应用于农田灌溉、 水利调水、 核电火 电、 船舶喷 水 推 进 和 导 弹 发 射 等 国 民 经 济 重 要 领 域
［1 ］
种不同结构的转轮的泄漏空化涡带进行了拍摄 ， 观 察到不 同 叶 顶 断 面 形 状 产 生 的 泄 漏 空 化 涡 的 特 征
［17 ］
。
。轴流泵叶轮和端壁间不可避免地存在间隙
叶轮网格信息
网格质量 0. 53 0. 59 0. 62 设计扬程 / m 计算扬程 / m 2. 99 2. 99 2. 99 2. 901 2. 973 2. 972
Information of impeller grids
式中
— —气相体积分数 αv — pv — — —汽化压力， Pa
槡
式中经验常数分别为： 蒸发系数 F e = 50 ； 凝结系数 F c = 0. 01 ； 气核的体积分数 r nuc = 5 × 10 － 4 ； 空泡半径 Ｒ B = 10 － 6 m。 考虑湍流压力脉动 p turb 对汽化压力的影响， 对 p v 修正如下 p v = p sat + p turb 2 （ 3） （ 4）
离心泵空化流动数值计算
离心泵空化流动数值计算王维军;王洋;刘瑞华;黎义斌;印刚;李贵东【摘要】为了研究离心泵内部复杂的三维空化特性,采用改进的空化模型和湍流模型中的Standardk-ε模型和修正的RNGk-ε模型,对离心泵内部有、无空化流动进行了计算和分析,得到了设计工况下初生空化、发展空化和严重空化时叶片吸力面和压力面上的压力,并与无空化做了对比,提出了空化初生判定准则,系统划定了离心泵的空化区域.结果表明,随着进口压力的降低,空泡首先出现在叶片进口的吸力面,然后沿着叶片型线运动,形成附着空泡,进而空泡尾迹脱离主流,偏向压力面,堵塞部分流道,最终占据全部流道,使液流断裂;设计工况下初生空化数(σ=0.306 7)和严重空化数(σ=0.028 1)相差一个数量级;从叶轮子午面上看,空泡首先在靠近后盖板处出现,逐步向前盖板运动,并附着在前盖板圆弧附近;离心泵空化细分为初生空化、临界空化、发展空化、完全空化、断裂空化5个空化过程.【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2014(045)003【总页数】8页(P37-44)【关键词】离心泵;空化;多相流;初生空化;数值计算【作者】王维军;王洋;刘瑞华;黎义斌;印刚;李贵东【作者单位】江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013;江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013;中国能源建设集团江苏省电力建设第三工程公司,镇江212013;兰州理工大学能源与动力工程学院,兰州730010;江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013;江苏大学流体机械工程技术研究中心,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TH311引言空化［1］是液体特有的流动现象，当液流中的局部压力低于相应温度下的饱和蒸气压时，液流在压力作用下汽化并快速发展，然后跟随主流在流经高压区时收缩和溃灭。
空化初生、发展及断裂是空化的3个重要阶段。
近些年，离心泵内空化产生、发展机理一直是国内外学者们的研究热点。
溢洪道设计规范
2.3.3控制堰的型式应根据地形,地质条件,水力条件,运用要求,通过技术经济综合比较选定.堰型可选用开敞式或带胸墙孔口式的实用堰,宽顶堰,驼峰堰等型式.开敞式溢流堰有较大的超泄能力,宜优先选用.
堰顶是否设置闸门,应从工程安全,洪水调度,水库运行,工程投资等方面论证确定.
2.1.8溢洪道应布置在稳定的地基上,并应充分注意建库后水文地质条件的变化对建筑物及边坡稳定的不利影响.
2.1.9溢洪道进,出口的布置,应使水流顺畅.
溢洪道轴线宜取直线.如需转弯时,宜在进水渠或出水渠段内设置弯道.
2.1.10当溢洪道靠近坝肩布置时,其布置及泄流不得影响坝肩及岸坡的稳定.
在土石坝枢纽中,当溢洪道靠近坝肩时,与大坝连接的接头,导墙,泄槽边墙等必须安全可靠.
1.0.5大型工程或水力条件较复杂的中型工程的溢洪道,应进行水工模型试验,论证其布置及水力设计的合理性；并根据防洪规划要求,确定溢洪道运行和闸门启闭方式.
1.0.6溢洪道的设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定.
2溢 洪 道 布 置
2.1一 般 规 定
2.1.1河岸式溢洪道布置可包括进水渠,控制段,泄槽,消能防冲设施及出水渠.
3.3控制段
3.4泄槽
3.5消能防冲
3.6出水渠
3.7防空蚀设计
4建筑物结构设计
4.1一般规定
4.2进水渠衬护
4.3控制段
4.4泄槽底板
4.5挑流鼻坎
4.6消力池护坦
4.7边墙
4.8下游防冲
5地基及边坡处理设计
5.1一般规定
5.2地基开挖
5.3固结灌浆
5.4地基防渗和排水
桨后舵片空化的面元法数值计算方法
桨后舵片空化的面元法数值计算方法叶金铭;于安斌;王威;王友乾【摘要】舵空化不仅会对舵叶产生剥蚀作用,而且还会引起船体艉部振动和噪声增大,针对舵的空化问题,建立了桨后舵片空泡的面元法数值计算方法.通过面元法对螺旋桨的水动力性能计算得到了螺旋桨表面及尾流面的奇点强度,进而得到螺旋桨的尾流场,以此作为舵的来流输入条件,再通过基于速度势的面元法对舵上的片空泡进行计算,最终得到舵片泡的范围和厚度分布.通过该方法,研究了某型船的桨后舵在各航速各舵角的片空化形状,分析了各舵角时舵的空化起始航速,形成了舵空泡的快速计算方法,该方法可以在舰船设计阶段对舵的空泡性能进行评估,为舵的优化设计提供技术支撑.%According to the problems caused by rudder cavitation, a surface-panel method calculating the cavitation of a rudder behind the propeller was set up.The hydrodynamic performance of the propeller was calculated and, thus, the singularity strength on the propeller surface and wake surface was obtained.Then, the wake field of the propeller was calculated, and used as the inflow condition for rudder cavitation.The cavitation shape, including the range and thickness of the rudder, was calculated by the surface-panel method based on the velocity potential.The cavitation shape of a ship′s rudder was investigated at different rudder angles and under different speed conditions by the pro-posed method.The speed of cavitation inception was analyzed under different conditions.A quick method for calcu-lating rudder cavitation was set up.This method can provide technical support to the optimization of rudder design.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2017(038)012【总页数】5页(P1844-1848)【关键词】面元法;空化;螺旋桨;尾流场;船用舵;起始航速;舵角;剥蚀【作者】叶金铭;于安斌;王威;王友乾【作者单位】海军工程大学舰船工程系,湖北武汉430033;海军工程大学舰船工程系,湖北武汉430033;海军工程大学舰船工程系,湖北武汉430033;海军工程大学舰船工程系,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】U661.3近年来由于舰船向着高速化和大型化方向发展，特别是对于高速舰船，处于螺旋桨后工作的舵的振动和空化剥蚀也越来越严重，因此对舵性能的考虑也越来越全面。
空化数与雷诺数关系的确定
摘
要： 采用量纲分析和试验相结合 的方法探求 空化数 和雷诺数 的关 系。通 过量 纲分析表 明 ， 空化数 和雷诺
数 之间有确 定的函数 关系。利 用不 同厚 度 、 孔数和孔径 的多 洞孔 板作 为水力空化 发生装 置 ， 通过对 罗丹 明 Ｂ溶液 的空化 降解试验 ， 得出 了空化数与雷诺数间呈幂次关系 。试验结果也验证 了水力空化有 降解效果 。 关键词 ： 水力空化 ； 空化数 ； 雷诺数 ； 量纲分析
应用于化学和环境领域。大连理工大学流体与粉尘 研究设计所李志义等人 ， Ｊ通过碘化钾分解酵母微 生物细胞破壁 ， 以及油脂和纤维素水解的实验结果 说明了水力空化对化工过程 的强化具有简单易行 、 能耗低、 效率高等特点。 空化数是描述水力空化和空化状态的一个重要 参数 ， 是表征空化特性 的无量纲参数 ； 雷诺数是判别
化噪声 、 振动 、 发光等现象。 空化 和 空蚀 现 象 对 物 体 的破 坏 作 用 是 十 分 强 大 的， 利用其强大 的破坏作用来提 高清洗 、 割和 切 钻探的效 率 ， 效果 非常 明显。水力 空化可 用 于饮 用 水处 理 。有 文 献 表 明 ， 力 空 化 中 产 生 的 高 速 水 射流和局部 高温 、 高压 有利 于臭氧在 系统 内均匀 分散并溶 解 ， 两者 联合 可降低 消毒 费用 ； 水力 空化也可用 于废水 的处理 ， Ｊ 这种方 式能 降解有 机污染水体 且不会 造成二 次污染 的特 点 ， 而逐 从 渐 受 到人 们 的关 注 。
１ 水力空化基本原理和应用
当流体 流过一 个 收缩 装 置 （ Ｌ 板 或 文 丘 里 多孑 孔
管） 时会产生压降 ， 溶解在液体 中的气体会析出， 当 压力降至液体的饱和蒸汽压 或以下时 ， 液体会汽化 产生大量气泡 ， 泡随流体流动构成 了两相流动。 气 当流体的压力恢复时 ， 气泡将会溃灭 ， 产生瞬间的高 温、 高压 ， 这就是水力空化现象。一般认 为， 水中气
空化数计算公式范文
空化数计算公式范文空气化数（Airway Bill，简称AWB）是指国际快递和货运业务中，用来标识货物的一种编号系统。
它是国际货运业务中的重要组成部分，用于追踪和管理货物流动。
空气化数的计算公式较为简单，但是需要根据具体的情况进行调整。
下面是空气化数计算公式的详细介绍。
计算公式：空气化数=（实际重量/500）*体积重量其中，实际重量是指货物的实际重量，以千克为单位；体积重量是指货物的体积重量，以立方米为单位。
实际重量的计算方法很简单，可以直接使用货物的重量信息。
而体积重量的计算需要根据货物的体积大小进行调整，可以通过以下两种方法进行计算。
方法一：根据货物的长宽高计算体积重量1.首先，测量货物的长宽高，以厘米为单位。
2.将货物的长宽高相乘，得到货物的体积，单位是立方厘米。
3.将货物的体积除以5000，得到货物的体积重量，以千克为单位。
方法二：根据货物的体积系数计算体积重量1.根据货物的特性和行业的惯例，确定货物的体积系数。
不同行业和不同快递公司可能会有不同的体积系数，一般在计算公式中有说明。
2.将货物的体积乘以体积系数，得到货物的体积重量，以千克为单位。
在实际的计算过程中，需要根据具体的情况选择适当的方法进行计算。
如果货物的长宽高较为规则和均一，可以使用方法一进行计算。
如果货物的形状复杂或者长宽高差异较大，可以使用方法二进行计算。
需要注意的是，空气化数的计算结果并不代表货物的实际重量和体积重量，只是一种标识货物的编号。
在货物运输过程中，运输公司会根据实际的重量和体积重量来计算运费，而不是根据空气化数来计算运费。
总结：空气化数是国际快递和货运业务中用来标识货物的一种编号系统。
空气化数的计算公式较为简单，可以根据货物的重量和体积来计算。
在具体的计算过程中，可以选择根据货物的长宽高计算体积重量或者根据货物的体积系数计算体积重量。
需要注意的是，空气化数只是用来标识货物的编号，实际的运费计算是根据实际重量和体积重量进行的。
空化数的物理意义-概述说明以及解释
空化数的物理意义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述空化数是一种在物理学中广泛应用的概念，它具有重要的物理意义。
在研究物理现象和理论时，空化数提供了一种描述和分析世界的新视角。
本文将深入探讨空化数的定义、在物理中的应用以及它所具有的物理意义，从而揭示其在科学研究中的重要性。
通过对空化数的研究，我们可以更好地理解自然规律的运行机制，指导科学实践和技术创新的发展。
在文章的正文部分，我们将详细论述空化数的重要性和具体应用，展示其在物理学领域中的价值和意义。
1.2 文章结构:本文将首先介绍空化数的定义，包括其数学上的定义和具体表示方式。
接着，我们将探讨空化数在物理中的应用，涵盖领域包括量子力学、相对论等。
最后，我们将详细讨论空化数的物理意义，从宏观和微观角度分析其重要性和影响。
通过这些内容的阐述，我们希望能够深入理解空化数在物理中的作用，以及其对现代科学的意义和贡献。
1.3 目的：本文旨在探讨空化数在物理中的重要性和物理意义。
通过对空化数的定义、在物理中的应用以及其物理意义的分析，我们希望能够更深入地理解空化数在现代物理中的作用和意义。
通过这篇文章的阐述，读者可以加深对空化数的认识，同时也可以对未来研究方向进行展望，为进一步探索空化数在物理领域的应用奠定基础。
我们希望通过本文的阐述，能够引起更多研究者对空化数的关注，促进相关领域的进一步发展和探索。
2.正文2.1 空化数的定义在物理学中，空化数是一种描述物质或场的性质的数学量。
它通常用来表示一个系统中特定物理量的等效值，其值可以为实数或复数。
空化数的定义可以根据具体的物理情况而有所不同，但其基本概念是指一个量的缺失或不存在。
在量子力学中，空化数常常用来描述一个系统的激发态或振动态。
例如，一个原子的激发态可以用一个空化数来表示，该空化数描述了原子的电子在不同能级上的分布情况。
而在场论中，空化数可以表示一个场的振动态或激发态，用来描述场的波动性质。
总的来说，空化数的定义在不同物理领域有不同的应用，但其核心概念都是描述一个系统中特定物理量的状态或性质。
空化
液体内局部压力降低时液体内部或液固 交界面上蒸气或气体的空穴的形成、发
展和溃灭的过程
01 简介
03 效应
目录
02 空泡流理论 04 状态
05 数
07 类型
目录
06 机理 08 参考文献
液体内局部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸气或气体的空穴（空泡）的形成、发展和溃灭的过程。
简介
液体内局部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸气或气体的空穴(空泡)的形成、发展和溃灭的过程。 1873年O．雷诺从理论上预言，船桨和水之间的高速相对运动会产生影响船桨性能的真空腔。1897年S．W．巴纳 比和C．A．帕森斯在“果敢号”鱼雷艇和几艘蒸汽机船相继发生推进器效率严重下降事件以后，提出了“空化” 的概念，并指出在液体和物体内存在高速相对运动的场合就可能出现空化。第二次世界大战后，有关空化研究的 国际学术活动相当频繁。国际船模试验池协会(ITTC)、国际水力学研究协会(IAHR)和船舶水动力学协会都把空化 研究列为重要议题；此外，还经常举办空化专题讨论会
类型
空化有各种不同的分类法。按动力特性可分为：游移型空化、固定型空化、旋涡型空化和振动型空化；按外 貌特征可分为：泡状空化、片状空化、斑状空化、条纹状空化、团状空化、雾状空化、梢涡空化和毂涡空化等(见 彩图）；按发展阶段可分为：临界空化、局部空化和超空化等。
参考文献
1.R．T．柯乃普等著，水利水电科学研究院译：《空化与空蚀》，水利出版社，北京，1981。(R．T．Knapp， J．W． Daily and F．G．Hammitt，Cavitation，McGraw-Hill，New York，1970)
2.F．G．Hammitt，Cavitation and Mvliiphase Flow Phenomena，McGraw-Hill，New York，1980．
空值个数计算公式
空值个数计算公式
假设我们有一个数据集，其中包含n个观测值和m个变量。
使用下列公式可以计算数据集中的空值个数：
空值个数=Σ(1-Xi)
其中，Xi表示变量i中的空值比例。
换句话说，我们需要计算每个变量中空值的比例，并将其与1相减，最后将所有变量的结果求和，得到空值个数。
举个例子，假设我们有一个包含3个变量（A、B和C）的数据集，每个变量有10个观测值。
我们观察到变量A中有2个空值，变量B中有3个空值，变量C中有4个空值。
那么空值个数的计算如下：
空值个数=(1-(2/10))+(1-(3/10))+(1-(4/10))
=(1-0.2)+(1-0.3)+(1-0.4)
=0.8+0.7+0.6
=2.1
因此，该数据集中的空值个数为2.1
需要注意的是，计算结果可能是小数，这是由于变量中的空值比例不一定是整数。
如果我们希望获取空值的整数个数，可以使用四舍五入或向上取整等方法进行处理。
最后，空值个数计算公式是数据分析中常用的一种工具，可以帮助我们量化数据集中的缺失情况，并且对于数据清洗和预处理非常有用。
通过
了解数据中的空值个数，我们可以更准确地分析数据、制定合理的决策和推断出准确的结论。
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无压，有自由表面
表5.2中σ的定义为：
2/200V P P V ρσ-= （5-3）
式中，P 0是底板上的绝对压强；P v 是饱和蒸汽压强（取P v =2×103P a ）。
由表5.2可知：V 0越大，h 越小，则水流的空化系数σ越小；n 越大，h 越小，则初生空化数σi 越大。
换句话说，V 0越大，n 越大，h 越小，则越容易发生空化。
当V 0≈50m/s ，n=0.014，而水深又较小时，水流的空化数已经很接近初生空化数，故在研究高速水流与超高速水流情况下壁面不平整度的空化与空蚀问题时，必须考察壁面糙率的影响。
表中的空化数按式（5－3）定义 [1]020
2a v
h h h v g σ+-= （5－3）
0h －计算断面处的动水压力水头，a h －计算断面处的大气压力水头，v h －水的汽化压力水头，202v g
－计算断面处的平均流速水头。
a h 用下式估算 [1]10.33()900a h m ∇=- （5－4） ∇为工程所在地的海拔高程，对布尔津山口水库，取∇＝647.21m 。
由式（5－4）得a h ＝
9.611m 。
v h 和水的温度有关，假定泄流时平均水温为15℃，则v h ＝0.17m 。
从表5-31中可以看出，表孔溢流面水流的空化数不算很小，实际施工中注意平整度的要求，不易出现空化空蚀破坏。