利用Fluent软件，在相关空化发生器装置研究基础上，在边界条件一定的前提下，对设计的3种不同排布方式的孔板与文丘里管结合的复合结构的空化发生器进行数值模拟，探讨3种空化发生器的空化效果及不同的孔板排布对空化效果的影响。通过对模拟所得的速度云图、湍动能云图和汽含率云图及分布散点图进行对比分析。结果表明，本文中复合结构的两级空化发生器空化效果显著提高，其中不同排布方式的孔板对复合结构的两级空化发生器的空化效果有明显影响，孔板是中心孔的辐射状分布时，空化发生器的核心区平均气含率最高，空化效果最显著。
Based on the research of the related cavitation generator device, the Fluent software is used to design the cavitation generator of the composite structure with three different layouts of orifice plate and venturi tube under the premise of certain boundary conditions. Numerical simulation is to investigate the cavitation effect of three cavitation generators and the effect of different orifice arrangements on cavitation. By comparing and analyzing the velocity cloud image, the turbulent energy cloud image, the vapor content rate cloud map and the distribution scatter plot obtained by simulation, the results show that the cavitation effect of the two-stage cavitation generator of the composite structure is significantly improved, and the different arrangement modes The orifice plate has a significant effect on the cavitation effect of the two-stage cavitation generator of the composite structure. When the orifice plate is a radial distribution of the central hole, the core zone of the cavitation generator has the highest average gas content and the most cavitation effect. Significant.
2020,42(2): 29-32,37 收稿日期：2018-12-26
DOI：10.3404/j.issn.1672-7649.2020.02.005
分类号：Tk72
基金项目：江苏省科技计划资助项目（BY2016073-11）
作者简介：杨兴林(1964-),男,博士,教授,研究方向为船舶轮机系统集成及性能优化,船舶先进制造技术
参考文献：
[1] HAN B, JU D Y. Compressive residual stress induced by water cavitation peening:A finite element analysis[J]. Material and Design, 2009, 30(8):3325-3332
[2] 管金发, 邓松圣, 张攀峰. 文丘里管空化装置设计与数值模拟[J]. 后勤工程学院学报, 2012, 28(3):30-34
[3] 启军, 邱家兴, 程玉胜, 等. 船舶螺旋桨空化噪声非均匀调制特性及其应用[J]. 舰船科学技术, 2017, 39(6):18-22
[4] 王超, 林杨, 胡志强, 等. 空化模型中的相变系数对不同头型的适用性研究[J]. 舰船科学技术, 2018, 40(2):39-45
[5] 王永广, 赵连玉, 邓橙, 等. 基于孔板和文丘里管复合结构空化器的空化效果数值模拟[J]. 环境工程, 2012, 30:458-460
[6] 王杰阳. 多孔板水力空化发生器空化过程的数值模拟研究[D]. 天津:天津科技大学, 2015.
[7] 章昱, 李育敏, 计建炳. 孔板水力空化装置的数值模拟[J]. 化学反应工程与工艺, 2011, 27(3):219-223
[8] 张建峰, 卢晓江, 余冬梅. 孔板为发生器的水力空化装置的实验研究[J]. 轻工机械, 2008, 26(2):15-18
[9] 曾章美, 刘小兵, 兰巍, 等. 孔板和文丘里管复合结构空化器的优化设计[J]. 西华大学学报(自然科学版), 2015, 34(6):92-95
