Научный отчет № 4915

Название

Влияние числа Вебера на коэффициент уноса газа из каверны с отрицательным числом кавитации.

Авторы

Прокофьев В.В., Козлов И.И., Архангельский Е.А.

Аннотация

Основной характеристикой течения с образованием искусственной вентилируемой каверны является зависимость безразмерного коэффициента уноса газа от числа кавитации. Для обычных каверн дополнительным параметром, определяющим масштабный эффект, является число Фруда. Механизм уноса газа из каверны с отрицательным числом кавитации связан с рэлей-тейлоровской неустойчивостью ее границы. Параметры волн, образующихся на поверхности каверны, в основном определяются действующим на поверхности ускорением жидкости и поверхностным натяжением, поэтому основным параметром, определяющим масштабный эффект в этом случае, является число Вебера. Цель настоящей работы экспериментальное исследование зависимости коэффициента уноса газа от числа Вебера на крупномасштабной струйной установке (расстояние между кромками сопла 19,5 мм, ширина истекающей струи 126 мм). Дано описание новой струйной установки, методики эксперимента, проведена оценка точности измерений. Показано, что точность эксперимента вполне достаточна для утверждения о сильной зависимости коэффициента уноса газа из каверны от числа Вебера. Удалось провести измерения при небольших числах Вебера (вплоть до 10⁵). Эксперименты показали, что с ученьшением числа Вебера коэффициент уноса газа заметно (в разы) возрастает. Экспериментальные точки хорошо аппроксимируются степенной зависимостью

Год публикации

2007 г.

Объём

32 с.

Научный руководитель

Якимов Ю.Л., Прокофьев В.В.

Ключевые слова

кавитация, струя, каверна, отрицательное число кавитации, неустойчивость Рэлея-Тейлора, унос газа, эксперимент.