机床与液压

作者：侯瑞杰，刘正杨，王均宇，张林华，宋永兴

单位：山东建筑大学热能工程学院；山东建筑大学热能工程学院；山东建筑大学热能工程学院；山东建筑大学热能工程学院；山东建筑大学热能工程学院

关键词：水力空化;空化反应器;空化噪声

基金：山东省高等学校青创人才引育计划项目（0031801）；山东省自然科学基金项目（ZR2021QE157）；山东建筑大学博士启动基金项目（X19057Z0101）；流体及动力机械教育部重点实验室开放基金项目（LTDL2021-014）

水力空化被广泛应用于杀菌消毒、乳液制备等工业领域，而高效的水力空化反应器是实现水力空化应用的基础。以一种自激离心式水力空化反应器为研究对象，基于Rrealizable? κ-ε?湍流模型和Zwart-Gerber-Belamri空化模型，对设计工况下反应器三维瞬态非定常流动的空化流场和声场特性进行数值模拟，分析不同液面高度下空化发展状态，研究反应器不同位置空化噪声脉动和发展情况。结果表明：不同液面高度的转子空化特性具有明显差别。随着液面高度的上升，空化区域持续增加，但是液面上升后期空泡发展空间过大，整体空化强度无法匹配发展空间，强空化区面积呈现先上升后下降的趋势，在液面高度为3~4 mm之间时达到最大值，弱空化区面积持续增长。空化是影响反应器叶频及其多阶谐频噪声的重要因素。顺着流动方向，反应器内部声压的叶频幅值随着空化的发展而增加，呈现升高-稳定-降低的周期性变化。

来源：2023年第5期

《机床与液压》期刊编辑部

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