为提高空化水射流空化性能，基于风琴管谐振原理和剪切流空化机制，设计出一种自激脉冲空化水射流喷嘴，采用数值模拟和影像法研究了空化流场特性。应用计算流体动力学理论分析空化水射流流场，气液两相流动模型选择混合模型，湍流模型采用RNG k-ε模型，空化模型选择Zwart-Gerber-Belamri模型，获得了射流流场的速度分布规律及空化特性。结果表明：不同入口压力形成的空化水射流轴向速度分布规律相同；随着入口压力的增加，射流速度脉动振幅先增大然后逐渐减小，在入口压力为20 MPa时，出现速度脉动振幅最大值为17.39 m/s;射流空化在扩散段近壁区形成稳定的空泡，越靠近扩散段壁面数值越大；在外流场形成逐渐增大的剪切空化云团，气相体积分数呈近似“火焰状”分布；射流最大气相体积分数随着入口压力的增加逐渐增大。

国家自然科学基金项目(52075151)；

0 引 言
1 自激脉冲空化水射流喷嘴结构
2 模型与计算方法
2.1 有限元模型
2.2 数学模型
2.2.1 多相流模型
2.2.2 湍流模型
2.2.3 空化模型
2.3 计算方法与边界条件
3 模拟结果及分析
3.1 入口压力对射流轴向速度的影响
3.2 入口压力对湍动能的影响
3.3 入口压力对气相体积分数的影响
4 空化试验验证
5 结 论

董星,王涛,姜运等.自激脉冲空化水射流喷嘴结构及流场特性[J].黑龙江科技大学学报,2023,33(05):688-694+709.