空化泡和超空化泡流动理论及应用

　　空化泡（Cavitation）简称空化或空泡，是工程科学中一个重要论题。本书对空化泡和超空泡流动现象的理论及应用的近代发展作出了较全面的论述，为进一步研究和学习这一论题提供了必要的基础。本书虽有大量理论分析，但重点仍在于应用，并以将“空化泡和超空化泡”作为一种技术加以利用为宗旨。为此，全书对空化机理和空泡流的分析都同样重视，而对经典理论与近代发展则以叙述后者为主。内容包括：空化现象引论、气泡动力学、超空泡流动理论及应用、试验空泡水洞、数值空化水洞和空化技术。本书在内容取舍上力求精炼和注重应用，在理论表述上深入浅出，推理清楚，物理概念明确，通过学习，能有效地提高本学科的学术素养水平和研究水平。本书可作为舰船设计、水下兵器、流体力学、水力机械、船舶制造和维修、石油、化工、制药、环境保护、材料科学、生物工程等有关专业的工程技术人员的参考书，并可作为有关专业大学本科高年级学生与研究生选修课教材。

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第1章 空化泡现象引论
1．1 空化泡现象和空化数
1．2 游移空化气泡
1．3 层状空化泡和云状空化泡
1．4 超空泡
1．5 涡空化
1．5．1 梢涡空化
1．5．2 剪切流中涡空化
1．6 振动空化
第2章 空化气泡动力学
2．1 球形空化气泡的生长和溃灭
2．2 近固壁面的空化气泡生长和溃灭
附录：轴对称格林函数的计算
2．3 云状空化多个气泡的生长和溃灭
2．4 利用气泡动力学对空化泡初生的预测
第3章 超空泡流动理论及应用
3．1 自然超空泡和人工通气超空泡
3．1．1 概述
3．1．2 人工通气超空泡产生的方法
3．1．3 通气超空泡的不稳定性和气体泄漏
3．1．4 超空穴闭合的理论模型
3．1．5 定常轴对称超空泡流动的近似计算
3．2 超空穴的控制和物体超空泡运动的稳定性
3．2．1 超空穴尺度控制
3．2．2 绕物体超空泡流动时其空穴的可能形式
3．2．3 物体超空泡运动纵向（垂向平面）稳定性分析
3．2．4 物体超空泡运动横向（水平面）稳定性分析
3．3 Logvinovich独立原理及应用
3．3．1 Logvinovich独立原理
3．3．2 重力场中超空穴
3．3．3 非定常超空泡流
3．4 超空泡流中边界元方法应用
3．4．1 定常轴对称物体超空泡流
3．4．2 三维定常超空泡流
3．4．3 非定常三维超空泡流
3．5 应用边界元法计算物体在超空泡运动时附加质量和阻尼系数一
3．5．1 扰动势的运动学边界条件
3．5．2 扰动势在空穴面上动力学边界条件
3．5．3 扰动势的边界积分方程式
3．5．4 附加质量系数
3．5．5 轴对称空化器首荡（surge）运动的算例
3．6 超空泡流中细长体理论应用
3．7 超空泡螺旋桨和穿透自由表面的螺旋桨
3．7．1 超空泡螺旋桨流场计算（势流算法）
3．7．2 穿水式通气螺旋桨数值模拟
第4章 试验空泡水洞
4．1 相似律和尺度效应
4．1．1 空化初生和局部空泡流的试验研究
4．1．2 自然超空泡流的试验研究
4．1．3 人工通气超空泡流试验研究
4．2 试验研究的设备
4．3 高速自航船模和高速航行体试验设备的研制
4．4 空泡水洞设计
4．4．1 洞体外形及其通解
4．4．2 收缩段、扩散段的设计对流动品质影响
4．4．3 拐角导叶、蜂窝器和整流器的应用
4．4．4 快速除气系统的应用
第5章 数值空泡水洞
5．1 超空泡流的筒壁干扰
5．2 数值空化水洞的研制
5．3 空泡流中相变模型的讨论
5．3．1 Singhal等人提出的相变模型
5．3．2 Chen＆Heister伪密度方程式
5．4 局部空泡流和超空泡流的多相CFD模拟
第6章 空化技术
6．1 应用于清洁和切割的空化射流
6．2 空化技术在环境保护中的应用
6．2．1 利用空化杀灭水中的浮游生物
6．2．2 利用空化射流分散海面溢油
6．2．3 利用空化可氧化水中有机化合物
6．3 空化技术在材料科学中的应用
6．3．1 乳剂（多成分物质混合物）的均匀化和其中颗粒物的细化
6．3．2 利用空化射流冲击可增强金属材料的抗疲劳强度
6．4 其他应用
参考文献
主题词索引