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空化泡(Cavitation)簡稱空化或空泡,是工程科學中一個重要論題。本書對空化泡和超空泡流動現象的理論及應用的近代發展作出了較全面的論述,為進一步研究和學習這一論題提供了必要的基礎。
本書雖有大量理論分析,但重點仍在于應用,并以將“空化泡和超空化泡”作為一種技術加以利用為宗旨。為此,全書對空化機理和空泡流的分析都同樣重視,而對經典理論與近代發展則以敘述后者為主。內容包括:空化現象引論、氣泡動力學、超空泡流動理論及應用、試驗空泡水洞、數值空化水洞和空化技術。
本書在內容取舍上力求精煉和注重應用,在理論表述上深入淺出,推理清楚,物理概念明確,通過學習,能有效地提高本學科的學術素養水平和研究水平。
本書可作為艦船設計、水下兵器、流體力學、水力機械、船舶制造和維修、石油、化工、制藥、環境保護、材料科學、生物工程等有關專業的工程技術人員的參考書,并可作為有關專業大學本科高年級學生與研究生選修課教材。
本書雖有大量理論分析,但重點仍在于應用,并以將“空化泡和超空化泡”作為一種技術加以利用為宗旨。為此,全書對空化機理和空泡流的分析都同樣重視,而對經典理論與近代發展則以敘述后者為主。內容包括:空化現象引論、氣泡動力學、超空泡流動理論及應用、試驗空泡水洞、數值空化水洞和空化技術。
本書在內容取舍上力求精煉和注重應用,在理論表述上深入淺出,推理清楚,物理概念明確,通過學習,能有效地提高本學科的學術素養水平和研究水平。
本書可作為艦船設計、水下兵器、流體力學、水力機械、船舶制造和維修、石油、化工、制藥、環境保護、材料科學、生物工程等有關專業的工程技術人員的參考書,并可作為有關專業大學本科高年級學生與研究生選修課教材。
目次
第1章 空化泡現象引論
1.1 空化泡現象和空化數
1.2 游移空化氣泡
1.3 層狀空化泡和云狀空化泡
1.4 超空泡
1.5 渦空化
1.5.1 梢渦空化
1.5.2 剪切流中渦空化
1.6 振動空化
第2章 空化氣泡動力學
2.1 球形空化氣泡的生長和潰滅
2.2 近固壁面的空化氣泡生長和潰滅
附錄:軸對稱格林函數的計算
2.3 云狀空化多個氣泡的生長和潰滅
2.4 利用氣泡動力學對空化泡初生的預測
第3章 超空泡流動理論及應用
3.1 自然超空泡和人工通氣超空泡
3.1.1 概述
3.1.2 人工通氣超空泡產生的方法
3.1.3 通氣超空泡的不穩定性和氣體泄漏
3.1.4 超空穴閉合的理論模型
3.1.5 定常軸對稱超空泡流動的近似計算
3.2 超空穴的控制和物體超空泡運動的穩定性
3.2.1 超空穴尺度控制
3.2.2 繞物體超空泡流動時其空穴的可能形式
3.2.3 物體超空泡運動縱向(垂向平面)穩定性分析
3.2.4 物體超空泡運動橫向(水平面)穩定性分析
3.3 Logvinovich獨立原理及應用
3.3.1 Logvinovich獨立原理
3.3.2 重力場中超空穴
3.3.3 非定常超空泡流
3.4 超空泡流中邊界元方法應用
3.4.1 定常軸對稱物體超空泡流
3.4.2 三維定常超空泡流
3.4.3 非定常三維超空泡流
3.5 應用邊界元法計算物體在超空泡運動時附加質量和阻尼系數一
3.5.1 擾動勢的運動學邊界條件
3.5.2 擾動勢在空穴面上動力學邊界條件
3.5.3 擾動勢的邊界積分方程式
3.5.4 附加質量系數
3.5.5 軸對稱空化器首蕩(surge)運動的算例
3.6 超空泡流中細長體理論應用
3.7 超空泡螺旋槳和穿透自由表面的螺旋槳
3.7.1 超空泡螺旋槳流場計算(勢流算法)
3.7.2 穿水式通氣螺旋槳數值模擬
第4章 試驗空泡水洞
4.1 相似律和尺度效應
……
第5章 數值空泡水洞
第6章 空化技術
參考文獻
主題詞索引
1.1 空化泡現象和空化數
1.2 游移空化氣泡
1.3 層狀空化泡和云狀空化泡
1.4 超空泡
1.5 渦空化
1.5.1 梢渦空化
1.5.2 剪切流中渦空化
1.6 振動空化
第2章 空化氣泡動力學
2.1 球形空化氣泡的生長和潰滅
2.2 近固壁面的空化氣泡生長和潰滅
附錄:軸對稱格林函數的計算
2.3 云狀空化多個氣泡的生長和潰滅
2.4 利用氣泡動力學對空化泡初生的預測
第3章 超空泡流動理論及應用
3.1 自然超空泡和人工通氣超空泡
3.1.1 概述
3.1.2 人工通氣超空泡產生的方法
3.1.3 通氣超空泡的不穩定性和氣體泄漏
3.1.4 超空穴閉合的理論模型
3.1.5 定常軸對稱超空泡流動的近似計算
3.2 超空穴的控制和物體超空泡運動的穩定性
3.2.1 超空穴尺度控制
3.2.2 繞物體超空泡流動時其空穴的可能形式
3.2.3 物體超空泡運動縱向(垂向平面)穩定性分析
3.2.4 物體超空泡運動橫向(水平面)穩定性分析
3.3 Logvinovich獨立原理及應用
3.3.1 Logvinovich獨立原理
3.3.2 重力場中超空穴
3.3.3 非定常超空泡流
3.4 超空泡流中邊界元方法應用
3.4.1 定常軸對稱物體超空泡流
3.4.2 三維定常超空泡流
3.4.3 非定常三維超空泡流
3.5 應用邊界元法計算物體在超空泡運動時附加質量和阻尼系數一
3.5.1 擾動勢的運動學邊界條件
3.5.2 擾動勢在空穴面上動力學邊界條件
3.5.3 擾動勢的邊界積分方程式
3.5.4 附加質量系數
3.5.5 軸對稱空化器首蕩(surge)運動的算例
3.6 超空泡流中細長體理論應用
3.7 超空泡螺旋槳和穿透自由表面的螺旋槳
3.7.1 超空泡螺旋槳流場計算(勢流算法)
3.7.2 穿水式通氣螺旋槳數值模擬
第4章 試驗空泡水洞
4.1 相似律和尺度效應
……
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第6章 空化技術
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