理解单个气泡尺度上的动力学行为对于理解空化流量特性至关重要。在这项研究中,已经对单独的邻近壁液液的折断引起的冲击波进行了实验和数值分析。使用高速摄影和阴影图技术研究了近壁气泡塌陷引起的冲击波特征。使用OpenFoam CavitatingFoAM求解器进行了近壁液液塌陷诱导的冲击波动力学。(1)冲击波显示基本对称分布。沿矢状直径降低的压力最大值。与初始冲击波相比,在壁附近产生的第二个冲击波的强度降低了约21.2%。模拟波速与实验数据表现出很高的一致性,计算出的误差低于7.9%。(2)冲击波在水中传播的压力和速度分别表现出功率功能和指数衰减功能,它们在距离上传播时。和速度的扰动曲线与冲击波传播的方向对齐。此结果表明冲击波充当速度场中产生干扰的催化剂。(3)构建近壁液泡塌陷波能的转化关系。在第一次崩溃期间,近壁空气泡平均损失了其能量的85%。这允许评估空化引起的冲击波对刚性表面的侵蚀影响。
摘要。湍流流的直接数值模拟(DNS)需要一个较大的计算域和较长的模拟时间来捕获和发展大规模结构并达到统计固定状态。相比之下,实验测量可以相对容易捕获大规模结构,但努力解决耗散流量尺度。这项研究调查了湍流通道流量的DNS所需的空间范围,以恢复使用实验入口数据时恢复湍流和能量的空间范围,而实验入口数据通常无法捕获向粘性子层捕获的爆发。REτ= 180处的流循环通道流dns的合成实验场被用作具有入口输出边界条件的通道流量DNS的入口。通过除了零傅里叶模式以外的所有壁壁能量和爆发,可以检查入口处有限的近壁数据的效果。有限的近壁数据对平均值和流动性速度速度的收敛性的影响不太明显,当时在y + = 5。然而,跨度的流动略有弱。跨度能光谱表明,在域长度的1/16处(x/h≈π/4)恢复流量尺度。当将闪光移除至y + = 17或更大时,全范围的流量尺度需要一个大于x/h =4π的域。