海军工程大学 电子工程学院 光电研究所, 武汉 430033
采用强脉冲激光器设计液体环境下刚性壁面空蚀实验平台, 改变液体中含气量, 利用高速相机观察不同含气量条件下激光空泡在壁面附近的脉动过程, 并对刚性壁面造成的空蚀结果进行了观测。实验研究发现, 随着液体中相对空气含量的提高, 激光空泡脉动的最大尺寸增大, 空泡的膨胀运动变剧烈, 溃灭运动速度降低, 空泡的溃灭强度降低, 从而影响到溃灭冲击波和壁面微射流对刚性壁面的冲击速度, 减弱了壁面空蚀, 而液体中含气量的提高能够降低激光空泡对刚性壁面的空蚀程度。
含气量 刚性壁面 激光空泡 空蚀 air content rigid boundary laser-generated bubble cavitation erosion 强激光与粒子束
2012, 24(11): 2576
海军工程大学 电子工程学院光电研究所, 武汉 430033
采用脉冲激光聚焦于透明液体中产生单个激光空泡, 利用高速相机拍摄空泡在透明液体中整个运动过程, 并对刚性壁面造成的空蚀现象进行了观测。实验研究发现,空泡溃灭将产生高速冲击波和高速射流, 这是造成刚性壁面损伤的两种主要原因。空泡与刚性壁面的无量纲距离在0.4~1.4之间时, 刚性壁面首先受到高速冲击波的破坏, 由于空泡的趋壁效应, 空泡在第二次收缩过程中将在壁面附近对实验靶材产生高速微射流的空蚀破坏。且这两种作用机制在无量纲距离为1.0时, 高速微射流对壁面的空蚀效果更加明显。
激光空泡 刚性壁面 冲击波 微射流 laser-generated bubble rigid boundary shock wave liquid jet
