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                                              當前位置 :wellbet亚洲第一体育  學術進展

                                              吳大轉教授課題組在附著空化控制研究取得重要進展

                                              編輯:luoqi0923 時間:19年06月28日 訪問次數:1183

                                                 近期,浙江大學能源工程學院化工機械研究所特種流體機械團隊——吳大轉教授課題組在流體力學國際權威期刊《Physics of Fluids》(ZJU TOP)發表姊妹篇文章:“Control effect of micro vortex generators on leading edge of attached cavitation”和“Control effect of micro vortex generators on attached cavitation instability”,系統闡述了課題組在水翼附著空化被動控制所取得的創新性成果,研究成果對水力機械的空化抑制和優化設計具有重要意義。其中第二篇文章被選為編輯精選,作為期刊wellbet亚洲第一体育文章(Editor’s pick,Journal’s homepage paper,期刊鏈接:https://aip.scitation.org/journal/phf)。

                                              附著空化是水力機械中一種危害嚴重的現象,會引起嚴重的振動、噪聲和汽蝕問題,深入了解附著空化的形成機理,并采取有效措施控制其產生,對于水力機械的安全運行,具有重要意義。課題組針對邊界層分離誘導附著空化問題,創新性地提出在水翼前緣流動分離線附近設置微型渦流發生器陣列的控制方案,研究發現微型渦流發生器可誘發對漩流向渦,在無空化狀態下,有效緩解或抑制了流動分離;在空化狀態下,微型渦流發生器在水翼前緣可產生一種新型空化組合,即渦空化—過渡段—附著空化,顯著區別于光滑水翼上附著空化前緣的典型“手指狀”結構和Tollmien–Schlichting波。


                                               

                                              研究發現微型渦流發生器雖然尺寸很小(高度只有約0.10 mm),卻顯著影響附著空化總體的穩定性。在部分空泡和過渡態空泡振蕩階段,微型渦流發生器可增大空泡總體長度,減小空泡脫落的St數和主頻率。微型渦流發生器所誘發穩定的對漩渦和渦空化結構,對近壁面流動具有整流作用,從而可消除來流中的橫向擾動,使得空化展向結構具有很好的對稱性,脫落過程呈現顯著的周期性。

                                               

                                              微型渦流發生器對附著空化穩定性的控制作用

                                               

                                              微型渦流發生器作用下的過渡態空泡振蕩階段

                                              該研究受到國家自然科學基金、國家重點研發計劃、壓縮機技術國家重點實驗室基金以及中央高?;究蒲袠I務費青年創新項目等基金的資助,研究還得到慕尼黑工業大學流體力學研究所Steffen Schmidt博士的幫助。論文第一作者為能源工程學院化機所2014級博士研究生車邦祥,通訊作者和第二作者為吳大轉課題組教師初寧博士。感謝能源工程學院以及化機所各級領導、專家老師們對特種流體機械團隊的長期大力支持!

                                              原文鏈接:

                                              https://doi.org/10.1063/1.5087700

                                              https://doi.org/10.1063/1.5099089

                                              吳大轉教授課題組網址:http://www.zjuflow.com/

                                               

                                               

                                               

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