文丘里管汽蚀实验研究

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1、第4l卷第5期火箭推进v。1．41．No．51竺!i!!竺星JOURNALOFROCKETPROPULSION0ct．2015文丘里管汽蚀实验研究唐虎1，毕勤成2(1西安航天动力研究所，陕西西安710100：2西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，陕西西安710049)摘要：设计了4种不同喉部尺寸的文丘里管，各文丘里管进行了不同入13压力、相同出口压力下的实验，对其中1种进行了不同温度下的实验，结果表明：随着入13压力的提高，文丘里管的流量系数呈缓慢下降趋势；水温达到某一值时，流量系数出现明显减小；在相同入口、出口压力下，喉部直径越大，汽蚀区越明显；入口压力越大，汽蚀区越明

2、显；对水在一定温度范围内加温，汽蚀区没有明显变化；此外，实验中文丘里管汽蚀区呈现周期性变化。最后对其中1种文丘里管进行了数值模拟，试验中汽蚀区长度与计算值基本一致。关键词：文丘里管；汽蚀；实验研究中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2015)05—0054—07ExperimentalstudyofcavitationinventuriTANGHul，BIQinchen92(1．Xi’anAerospacePropulsionInstitute，Xi’an710100，China；2．StateKeyLaboratoryofMultiphase

3、F10winPowerEn百neeringXi’anJiaotongUniversity,Xi’an710049，China)Abstract：Fourventuritubeswithdifferentthroatdiameterweredesigned．Eachventuriwastestedatdifferentinletpressureandsameoutletpressure．Heatingexperimentforaselectedventuriwascarriedoutatdifferenttemperature．Theexperimentalresultsshow

4、thattheventuriflowcoefficienthasatrendofslowdeclinewiththeincreaseofinletpressure；theflowcoemcientdecreasesquicklywhenwatertemperaturereachedacertainvalue；atsameinletpressureandoutletpressure，thelargerthethroatdiameteris，thegreaterthecavitationareabecomes；thehighertheinletpressureIS，thegreat

5、erthecavitationarea；whenwaterisheatedincertaintemperaturerange．thecavitationareadoesn’tvaryremarkably．Inaddition，thecavitationareaofventuripresentedperiodicvariationduringtheexperiment．Thenumericalsimulationforflowfieldofaselectedventuriwascarriedout，andtheresultswerecomparedwiththoseoftheex

6、periment．TheresultsshowthatthecalculatedcavitationlengthiSalmostthesamewiththeexperimentalone．Keywords：venturi；cavitation；experimentalstudv收稿日期：2015一叭一3l；修回日期：2015—03—26基金项目：中国航天科技集团公司支撑项目(2011JY09)作者简介：唐虎(1977一)，男，高级工程师，研究领域为液体火箭发动机系统设计第4l卷第5期唐虎，等：文丘里管汽蚀实验研究55O引昌19世纪后半叶，随着蒸汽轮机的应用，在动力系统中逐渐出现

7、了“汽蚀”(也称为空化)现象。随着科技的进步，涉及汽蚀现象的领域愈来愈多，许多研究者对此进行了广泛的研究。到目前为止，有关汽蚀研究最多的装置之一是文丘里管。研究主要包括实验研究、数值模拟(有的包含实验研究)、应用研究等。1)实验研究有的对不同结构文丘里管进行实验研究，Sayyaadi等对串联汽蚀文丘里管反应器与传统的单文丘里管反应器进行了实验比较[1I。Fasih等对3种不同结构尺寸的文丘里管空化进行了实验比较，结果显示如果文丘里管出口压力与入口压力之比小于0．8，则流量恒定且与下游压力无关