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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