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第1篇 空化的一般知识 3

第1章 空化简介 3

1.1引言 3

1.2饱和蒸气压假说与空化参数 4

第2章 空化初生 8

2.1空化初生的影响因素 8

2.2叶栅和叶轮中的空化初生 13

2.3空化初生换算 16

第3章 空化的形式 18

3.1空化的基本形式 18

3.2螺旋桨与水轮机内的空化形式 21

3.3泵叶轮内的空化形式 26

第4章 空化分析初步 29

4.1球形空泡模型及其应用 29

4.2自由流线理论及其应用 39

第2篇 空化对泵性能的影响 51

第5章 泵空化性能 51

5.1泵的比转速与无空化性能 51

5.2空化对泵性能曲线的影响 60

5.3泵空化基本方程式 61

5.4净正吸头计算与泵空化性能试验 63

5.5泵空化性能曲线分析 66

5.6泵空化相似 74

5.7泵空化相似修正 80

5.8提高泵抗空化性能的措施 86

第6章 诱导轮空化计算 90

6.1诱导轮性能简介 90

6.2无空化条件下叶轮和诱导轮进口流动结构 94

6.3离心叶轮和诱导轮内的空化过程及其特点 102

6.4诱导轮空化计算——进口流量系数分析 107

6.5诱导轮空化计算——扬程特性 109

第7章 诱导轮设计 118

7.1诱导轮结构形式及几何参数 118

7.2影响诱导轮离心泵抗空化性能的关键参数 122

7.3诱导轮结构特点对其吸入性能的影响 136

7.4诱导轮泵效率分析 144

7.5诱导轮设计算例 148

第3篇 空化噪声与振动及泵空化破坏 163

第8章 空化噪声与振动 163

8.1泵不稳定性分类 163

8.2流体中噪声生成及噪声辐射 165

8.3空化噪声与振动 169

第9章 泵空化破坏 179

9.1空化破坏简介 179

9.2泵内空化破坏的类型 181

9.3空化破坏机理 185

9.4空化液力强度计算 187

9.5材料空化抵抗 190

第10章 空化预测与诊断 211

10.1基于空穴长度的空化破坏预测 211

10.2基于空化噪声的空化破坏预测及基于固载噪声的空化诊断 215

10.3固载噪声和液载噪声与空化类型的关系 216

第4篇 现代CFD计算及泵内空化不稳定性 233

第11章 现代计算流体力学基础（一）——流体流动守恒方程 233

11.1计算流体力学简介 233

11.2流体流动和热传导控制方程 238

11.3状态方程 246

11.4牛顿流体Navier-Stokes方程 246

11.5通用输运方程的微分形式和积分形式 249

第12章 现代计算流体力学基础（二）——湍流及其建模 251

12.1湍流对时均Navier-Stokes方程的影响 251

12.2简单湍流流动的特征 255

12.3湍流模型 261

第13章 水力机械CFD应用进展 279

13.1水轮机内流动数值模拟进展 279

13.2泵的研发与CFD技术 288

13.3诱导轮内经典黏性流动数值计算 292

第14章 基于Navier-Stokes方程的泵内空化数值计算 299

14.1两相流流动 299

14.2空化物理模型 301

14.3泵叶片进口边空化及扬程断裂机理 306

第15章 空化不稳定性及其抑制 311

15.1水翼空化不稳定性 311

15.2诱导轮内第1类空化不稳定性 316

15.3诱导轮空化不稳定性高阶模态 327

15.4诱导轮内第2类空化不稳定性 331

15.5旋转空化一元理论分析 344

15.6质量流量增益系数和空化柔度计算 355

15.7交变叶面空化二元理论分析 367

15.8旋转阻塞理论分析 379

15.9回流涡空化及其对空化不稳定性的影响 382

15.10空化不稳定性抑制及高频振荡信息 403

第16章 水力系统动态特性分析方法及空化不稳定性动态响应 418

16.1时域法 418

16.2频域法及系统的维数 423

16.3传递函数运算与系统特性 424

16.4水力系统稳定性分析——波动能量通量法 431

16.5无空化发生时泵的传递函数 434

16.6空化诱导轮传递函数 436

16.7基于简化“集总参数”模型计算空化诱导轮动态传递矩阵 440

16.8下游不对称引起的多频空化不稳定性 451

参考文献 460