Моделирование пульсирующей внутренней области противоточного гидродинамического излучателя

Abstract

Для описания пульсирующей кавитационной межструйной области гидродинамического излучателя противоточного типа предложена упрощенная сферическая модель и модель в виде усеченного конуса. Каждая из них рассмотрена в двух модификациях: с учетом центральной струи, вытекающей из сопла, и без ее учета. Для всех моделей определены характерные размеры и пространственные ограничения; найдены собственная, присоединенная и совокупная массы пульсирующей области (пульсатора). Получены зависимости массовых параметров от характерных размеров. Показано, что преобладающую роль играет присоединенная масса. Для сферической модели она почти в 6 раз превышает собственную массу пульсатора, а для конической – еще больше. Влияние присоединенной массы усиливается при увеличении газосодержания двухфазной среды, т. е. при развитии кавитации. Учет центрального осевого канала, занятого струей из сопла, также увеличивает вклад присоединенной массы в совокупную массу пульсатора. Совокупные массы пульсирующей области в разных модификациях каждой из моделей оказались сравнимыми вследствие взаимной компенсации двух факторов – уменьшения собственной массы пульсатора за счет цилиндрического объема, занятого струей из сопла, и со ответствующего роста присоединенной массы.