二维(2D)阀的阀芯具有周向转动和轴向移动的2个自由度,可实现先导控制和功率放大。其先导级阀口因节流会产生气穴,引起阀芯振动并伴有噪声,直接影响阀的稳定性。为研究2D阀先导级处气穴现象及其影响因素,开发了一套可视化实验装置,结合两相流仿真研究,验证了气穴现象与阀口开度、敏感腔体积、节流口形状、入口压力关系密切。结果表明2D阀先导级高压节流口处的气体体积随阀口开度的增加而减少,直至消失;随入口压力增加,气体体积的变化近似呈线性增长趋势;随着敏感腔体积的增大而显著增加,平均增长速度达62%,且气体分布变得不规则;矩形节流口比弓形节流口处的气穴受入口压力等因素的影响较大,弓形节流口在入口压力增加时,气体体积增量仅为矩形的8%;同时发现,随着气体在感受通道内的扩散,气体边界从最初的类矩形变成多段不规则形状。...

以纯水作为介质,使用高速摄像技术针对池沸腾加热底面肋型不同工况下的池沸腾换热特性进行实验研究。研究了无肋、中间打断式、三断式肋3种加热底面肋型沸腾池强化换热特性,分析了不同底面肋型条件对沸腾池壁区边界层两相特征的影响规律。结果表明相同热流密度条件下,换热三断式肋型池沸腾气泡脱离速度明显加快,气泡运动距离、气泡脱离直径最小,底面气泡生成时间最短,强化换热效果最显著,中间打断式肋型对池沸腾强化换热作用弱于三断式肋型作用;热流密度相同时,与光板肋型池沸腾相比,中间打断式肋型池沸腾换热系数增大约8%,三断式肋型池沸腾与光板肋型池沸腾换热系数相比增大约16.5%,在无肋、中间打断式、三断式3种底板类型沸腾池中加热底板肋型为三断式的沸腾池强化换热性能最好,三断式的底面肋型可以提高池沸腾强化换热性能,...

利用高速摄影仪对双联毛细管管口气泡的生长和脱离特性进行了可视化实验研究。实验结果表明，当液体淹没双联毛细管管口时，在管内无气体流动情况下，管径大和亲水的毛细管易于成为液体通道，而管径小和憎水的毛细管易于成为气体通道；在有气体流动情况下，管径大的毛细管成为气体通道，而管径小的则成为液体通道。当气室的进气流量增大时，双联毛细管端口处气泡脱离直径变化很小，而气泡的脱离周期却随之明显减小，双联毛细管的气泡生长和脱离会发生明显的相互影响。此外，液体流速对气泡的生长和脱离有很大的影响，液体流速越大，气泡脱离越快，气泡的脱离直径则越小；在液体流速较大时，靠近流体进口处的毛细管端口气泡生长和脱离明显加快，从而导致相邻毛细管端口的液体回流现象。

为了研究高速诱导轮离心泵内空化发生发展规律,采用高速摄像技术,对离心泵内诱导轮与叶轮流道的空化流动进行可视化研究,并结合CFD数值计算对离心泵内部流场进行模拟分析。结果表明：在空化初生阶段（汽蚀余量为5.0 m）,诱导轮叶片前缘出现叶顶泄漏涡空化;在空化发展阶段（汽蚀余量为1.07～5.0 m）,流动极为复杂,在诱导轮流道内同时出现叶顶泄漏涡空化、片状空化和云状空化,并且在较低汽蚀余量（汽蚀余量为1.5 m）时,出现不对称空化现象。在空化初生和发展阶段,泵的扬程和效率基本保持不变;在空化恶化阶段（汽蚀余量小于1.07 m）,诱导轮流道内基本被空泡堵塞,空泡进入叶轮流道,导致离心泵扬程和效率急剧下降。