而这与脱落的空穴相一致．综上所述,由于叶顶泄漏涡涡心的低压,易导致涡空化产生,从整体叶顶泄漏涡系类别中可以看出叶顶区的空化类型,两者有着不可分割的关系．由于涡中心位置是一个区域,其涡心在其中不断振荡,导致了涡心的不确定性增大,所以很难捕捉确定的涡心位置．为了研究叶顶泄漏涡动力学特性,首先要识别涡心轨迹．利用旋涡强度方法,定义涡的中心有一个较大的旋涡强度点,从而得到旋涡涡心的强度．事实证明,这种方法可行[17-18]．定义弦长系数λ=SC-1,其中S为叶顶不同弦长位置,C为叶顶翼型弦长．图9为利用旋涡强度方法得到的泄漏涡涡心的旋涡强度以及压力,从图9a中可以看出,叶顶泄漏涡涡心的旋涡强度呈现先增大后减小的趋势,主要是由于叶顶泄漏涡初生时,会吸收从叶顶脱落的涡量,导致其不断发展,而后在向相邻叶片的压力面移动时,泄漏涡会不断消耗自身的能量,导致其强度不断减小．在弦长系数λ=～较大值,而此刻也是较容易发生空化的位置．从图9b中可以看出,泄漏涡涡心的压力系数总体呈现先减小后增大的趋势,其较小压力系数处与较大旋涡强度处相一致,可见泄漏涡涡心有较大旋涡强度时,其压力较低,较容易发生空化.所以,在提出控制叶顶泄漏涡空化时。

    得到的空化性能偏高的现象是可以接受的．可见上述空化试验结果保证了本次数值模拟结果的可靠性．同时也验证了PANS模型在模拟空化流中的适用性．三维叶顶空化形态图7为额定工况汽蚀余量NPSH=m时不同径向系数下叶片空泡面积Scav变化情况,定义径向系数r*=2r/D,其中r表示从轮毂到转轮室壁面的不同位置,D为转轮室直径．从图中可以看出,随着径向系数增大,空泡面积逐渐增大,在叶顶处达到较大值,然后从叶顶到转轮室壁面又逐渐减小,验证了轴流泵叶顶区域是空化较严重的区域．在大型水利工程轴流泵的设计和运行中,应予以关注．图8为NPSH=m时三维叶顶空化形态和泄漏涡系分布图,空泡等值面定义为空化体积分数为．从试验值和模拟值中都可以看出由角涡空化、间隙空化和泄漏涡空化组成的叶顶区三角形云状空化结构A;同时，在其尾缘有空泡脱落,显示了空化的不稳定性,如图中B所示,再次验证了PANS模型在模拟空化流中的适用性．从叶顶泄漏涡分布中可以看出,叶顶泄漏涡涡带C与其空化形态相差不大,但是从图8c中并未很明显地看到剪切层内的分离涡,而剪切层空化在图8b中十分明显,这是由于网格尺寸的局限性以及旋涡强度等级的设置造成的．但是在叶片出口处看到了分离涡。

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