涡环空化的实验研究（英文）-豆柴文库

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涡环空化的实验研究（英文） ExperimentalStudyonCavitationinVortexRings Abstract: Cavitationinvortexringsisaphenomenonthatoccurswhenafluid'spressuredropsbelowitsvaporpressure,resultingintheformationofvaporbubbles.Thispaperpresentsanexperimentalstudyoncavitationinvortexrings,focusingonthegeneration,evolution,andcharacteristicsofcavitationbubbles.Theexperimentwasconductedusingaspeciallydesignedexperimentalapparatus,andtheresultsprovidevaluableinsightsintotheunderstandingofcavitationinvortexrings. 1.Introduction Cavitationisacomplexphenomenonthatoccursinvariousfluidflowsystems,includingvortexrings.Vortexringsaretoroidalstructuresofrotatingfluidthatpropagatethroughasurroundingmedium.Theyareformedbythesuddenejectionofafluidvolumeintoanotherfluidorbythemotionofanobstaclethroughthefluid.Cavitationinvortexringshasbeenobservedinawiderangeofapplications,suchasunderwaterpropulsionsystemsandhydraulicmachinery.However,theunderstandingofcavitationinvortexringsisstilllimited,andfurtherresearchisrequiredtofullycomprehenditsmechanismsandimplications. 2.ExperimentalSetup Theexperimentalsetupconsistedofatransparentwatertank,ahigh-speedcamera,andtwopressuretransducers.Thewatertankwasfilledwithdistilledwater,andavortexringgeneratorwasusedtoproducevortexrings.Thehigh-speedcamerawassynchronizedwiththevortexringgeneratortocapturetheformationandevolutionofcavitationbubbles.Thepressuretransducerswereusedtomeasurethepressuredistributionwithinthevortexring. 3.GenerationofCavitationinVortexRings Thegenerationofcavitationinvortexringsinvolvesthecreationoflow-pressureregionswithinthevortexstructure.Theselow-pressureregionsinducetheformationofvaporbubbleswhenthefluidpressuredropsbelowitsvaporpressure.Theprocessstartswiththeformationofatoroidalvortexring,whichentrainsthesurroundingfluid.Asthevortexringpropagates,thepressurewithinthevortexdecreases,potentiallyreachingthevaporpressureofthefluid.Thisleadstothenucleationandgrowthofcavitationbubbleswithinthevortexring. 4.EvolutionofCavitationBubbles Theevolutionofcavi

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