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螺旋桨空化模拟（Cavitation）
发布时间：2014-01-17
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空化（又称为空泡）是由于液体的局部低压（低于相应温度下该液体的饱和蒸汽压）使液体汽化而引发的微气泡爆发性生成的现象。根据空化产生的方法一般可以分为四种类型：声空化、光空化，粒子空化和水力空化。水力空化现象发生在很多场合，极具破坏性。
1973年欧拉指出：“水管中某处的压强若降到负压时，水即自管壁分离，而该处将形成一个真空，这种现象应予避免”。19世纪后半叶，随着蒸汽机船的发展，发现螺旋桨转数提高到一定程度后反而使航速下降。1873年雷诺曾解释这种现象是因为当螺旋桨上压强降到真空时吸入空气所致。1896年帕森斯建立了世界上第一个研究空化的小型水洞。1897年巴纳比和帕森斯在英国“果敢号”鱼雷艇和几艘蒸汽机船相继发生螺旋桨效率严重下降事件后，提出了“空化”的概念，并且指出在液体和物体间存在高速相对运动的场合可能出现“空化”。
由于船舶和舰艇后螺旋桨的存在，其抽吸作用改变了体尾部的流线和界层厚度。同时，船舶和舰艇形成的不均匀伴流场改变了螺旋桨的进流条件，导致了螺旋桨的非定常和不均匀的载荷分布。引起了螺旋桨的空泡、噪声和激振，使得带螺旋桨的艇尾部流动非常复杂。
