چکیده
آغاز کاویتاسیون گردابی نوک (TVC) یک مسأله بسیار مهم در تحقیقات کاویتاسیون است. مطالعه مکانیزم آغاز TVC نه تنها برای پیش بینی آن لازم است، بلکه همچنین به جلوگیری یا به تأخیر انداختن رخ دادن کاویتاسیون کمک می کند. در این مقاله، پیشرفت های تحقیقی در مورد آغاز TVC شامل مطالعات نظری، تجربی و عددی که اساساً در دو دهه اخیر انجام شده اند مرور می شوند. نشان داده شده است که آغاز TVC توسط عامل های پیچیده ای نظیر کیفیت آب، فشار متوسط و فشار نوسان اثر می پذیرد. در قانون مقیاس گذاری برای تعیین آغاز TVC، همه این عوامل در نظر گرفته می شوند. برای توصیف دقیق قانون مقیاس گذاری، تحقیقات بیشتری نیاز هستند تا اثر کیفیت آب و فشار نوسانی درک شود.
مقدمه
کاویتاسیون پروانه از زمان اولین مشاهده آن در اواسط قرن نوزدهم توجه پایداری را به خود جلب کرده است. معمولاً، کاویتاسیون پروانه می تواند باعث خسارات جدی مانند نویز، خوردگی و ارتعاش شود. در دهه های اخیر، مطالعات بسیاری مکانیزم اساسی آن و نیز کاربردهای مهندسی آن را نشان دادند. از نظر الگوهای مختلف، کاویتاسیون پروانه می تواند به چهار نوع تقسیم شود: کاویتاسیون حباب، کاویتاسیون ورقه، کاویتاسیون ابری و کاویتاسیون گردابی نوک (TVC). آنها دارای الگوهای مختلف و نیز مکانیزم های رخد دادن مختلف هستند.
زمانی که یک هسته به هسته گردابی انتقال می یابد که در آن فشار کمتر از مقدار بحرانی معین است، این رشد و شکل گیری حباب را می یابد تا به یک حباب باریک قابل مشاهده تبدیل شود. فروپاشی TVC موجب انتشار یک صدای انفجاری می شود و منجر به خوردگی سکان در پشت پروانه می شود. معمولاً TVC بر روی یک کشتی واقعی زودتر از همه انواع کاویتاسیون آغاز می شود. صدای ناشی از TVC به کارکرد کم صدای کشتی صدمه می زند. برای کاهش یا به تأخیر انداختن آغاز آن، یک نیاز ضروری برای درک دقیق میدان جریان دقیق حول نوک وجود دارد.
Abstract
The inception of the tip vortex cavitation (TVC) is a very important problem in cavitation researches. The study of the mechanism of the TVC inception is not only conducive to its prediction, but also helps to suppress or suspend the occurrence of cavitation. In this paper, the research progresses on the TVC inception including theoretical, experimental and numerical studies mainly in the last two decades are reviewed. It is shown that the TVC inception is affected by complicated factors, such as the water quality, the average pressure and the fluctuating pressure. In the scaling law for the determination of the TVC inception, all these factors are considered. To precisely describe the scaling law, more investigations are needed to understand the effects of the water quality and the fluctuating pressure.
Introduction
The propeller cavitation has received a sustained attention since it was firstly discovered in the middle of the 19th century. Typically, the propeller cavitation can cause serious damages, such as noise, erosion and vibration. In recent decades, many studies revealed its fundamental mechanism as well as its engineering applications. In terms of different patterns, the propeller cavitation can be divided into four types, the bubble cavitation, the sheet cavitation, the cloud cavitation and the tip vortex cavitation (TVC). They have different patterns, as well as different occurrence mechanisms.
When a nucleus is entrained into the vortex core where the pressure is below a certain critical value, it will grow up and cavitate to become a visible slender bubble. The break-up of the TVC radiates a bursting noise and leads to erosion of the rudder behind the propeller. Typically, the TVC appears earliest on a real ship among all types of cavitation. The noise caused by the TVC will do harm to the acoustic stealthy performance of the ship. In order to suppress or suspend its inception there is an urgent need to accurately understand the detailed flow field around the tip.
چکیده
مقدمه
1. مطالعه تئوری
2. مطالعه تجربی
3. شبیه سازیهای عددی
4. نتیجه گیری
Abstract
Introduction0F
1. Theoretical study
2. Experimental study
3. Numerical simulations
4. Conclusions