1、4.3 空化相似定律,空化的出现导致内部流动成为复杂的两相流。 除几何、运动、动力相似外，空化的相似还应考虑液体的表面张力、压缩性、热力学特性以及空化核子含量等的影响。,一、空化相似定律,若忽略空泡对流动的影响，由相似原理知：对于两个相似的流动，对应点上的同名量组合而成的无量纲数一定是相等的，因此有：,由空化系数相等和相似换算关系：,（以上两式称为空化相似定律）,二、空化的比例效应,以上空化相似定律是在比较理想的条件下推出的，是 近似的。实际的空化状况必然受比例效应的影响。,（1）Re数的影响：a、对水力损失的影响；b、对流动的影响不能完全保证原、模型叶片翼型上的压力分布相同。 （2）液体中含
2、气量（空化核）的差别。空化核越多，空化初生越早。 （3）空化发生后，流动成为两相流。同时模型的空化系数通常都是用能量法确定的，所测的临界空化系数都是在空化发展到一定程度时的空化系数，所以很难保证原、模型临界空化系数相等。 （4）绝对尺寸和流速的影响。空泡的产生和成长需要一定的拉应力和时间，尺寸和流速直接影响拉应力的大小和持续时间。,工程中，泵的空化比例效应一般忽略不计：对于水轮机，通常 用经验公式修正。,4.3 空化相似定律,（1）Re数的影响,二、空化的比例效应,（2）液体中含气量的影响 液体中空化核子含量越高，最大空化核子的尺寸越大，则液体的抗拉强度越低，空化初生的压力越高。 试验证明：含气量由0.25%增加到1.5%时, 水轮机的空化系数增加约26%。 空化试验时，介质洁净；实际工作的原型机中，介质杂质含量高，较模型更容易发生空化。,4.3 空化相似定律,（3）原、模型尺寸及水头不同对空化的影响,二、空化的比例效应,4.3 空化相似定律,（3）原、模型尺寸及水头不同对空化的影响,二、空化的比例效应,4.3 空化相似定律,二、空化的比例效应,4.3 空化相似定律,
