Научный отчет № 3042

Название

Об истечении кавитирующей жидкости из сопла Лаваля.

Авторы

Казенков А.К., Коровушкин В.Ю., Прокофьев В.В.

Аннотация

Исследуется процесс образования кавитирующей струи при истечении жидкости в пространство через сопло Лаваля. В одномерной постановке выполнены численные расчеты критических режимов течения в сопле. В расчетной модели учтена неровновесность за счет радиальных пульсаций кавитационных пузырьков и эффекта скольжения фаз, учтен также массообмен между фазами за счет диффузии растворенного в жидкости газа. Предложена упрощенная алгебраическая модель течения в диффузорной части сопла. Получены условия образования кавитирующих струй. Сделаны приближенные оценки величины потока энергии, выделяющейся вблизи точки торможения струи за счет коллапса содержащихся в струе пузырьков. На основании полученного ранее численного решения задачи о течении двухфазной среды в окрестности точки торможения проведены оценки уменьшения давления в точке торможения, а также уменьшения потока числа пузырьков, приходящих к поверхности за счет их растекания вдоль поверхности. Проведено сравнение с опытными данными по истечению водопроводной воды при умеренных значениях напора (до 4 кг/см²) в затопленное пространство или в атмосферу. Были использованы два сопла, отличающихся длиной диффузорной части. Сравнения проводились по расходным характеристикам и по распределению давления в диффузоре сопел.

Год публикации

1984 г.

Объём

45 с.

Научный руководитель

Якимов Ю.Л.

Ключевые слова

кавитация, кавитирующая струя, сопло Лаваля, многофазная среда, скольжение фаз, диффузия газа.