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与 Σ 的变化情况,区间 1—7对应各温度区间,如区间 5(50~55℃)的 Σ 逐渐超过各工况下的 p 值,
这对应图 12中空腔平均尺寸转变温度,而区间 7(60~65℃)则完全超过。
对于空化中的影响因素相互对比分析存在一定的局限性,因此为综合表征空化促进因素与空化抑
制因素的竞争关系,同时修正热效应参数中没有表示流动特性的参数(如压差、黏度),有学者提出了
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组合抑制参数 CSP(式(9)),旨在量化这种 “动态抑制过程” 。
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σ Σ C
CSP = tan ( ) + (9)
Re 1 + e - (T - T )
式中:第一项表示空化促进因素,来自压力项与流速项的无量纲化,其中的湍流项,通过将 Re除以
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10进行缩放,以 Re 表示,与 Σ 具有相同量级;第二项表征空化热效应;C为大于 0小于 1的常数,
用于调整两项权重,须以实验结果为参考。本实验中依据文丘里结构参数和实验工况,对 C进行了修
正验证。
图 17 Re、p 与 Σ 等参数随温度的变化
如图 18(a)所示为参数 C的验证修正,在 σ = 1.126 工癋下分别取 C值为 0.45、0.65与 0.85(对应
绿、蓝和黄线),可见 50℃之前由于热效应作用微弱,空化主要以正向持续发展为主,C的取值对于
式( 9)中后部热力学项基本无影响,因此 50℃前 CSP值基本相同。由于热效应抑制作用直接体现在空
腔特征尺寸上,因此对 σ = 1.126 实验工况下不同温度空腔附着最大长度求倒数,以此表示空腔长度的
变化趋势,通过对比发现 C= 0.85最符合实验结果。同样方法,可得到其他工况下最佳 C值分别为
0.55( σ = 1.457)和 0.35( σ = 1.712)。
将 T = 50 、55与 60℃三个流动工况下的峰值转变温度分别代入方程中,得到 CSP随温度分布如
图 18(b)所示。转变温度(T<50℃)之前,主要以空化过程驱动,热效应抑制作用不明显,因此综合
图 18 热力学效应组合抑制参数 CSP
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