初生时发出的超声波来判断空化Р初生;③光学法,根据光电池接收到通过流场的光量减弱来判断空化初生,铆Р射线法,利用水与空泡对Y射线的吸收能力来测量空化初生,⑤全息摄影法:利用激光对水中空泡形象进行摄影来分析空化初生,⑥纹影法:利用水加温后,Р5Р第一章引言Р水与空泡在光源照射下不同的纹影来判断空化初生。目前,应用最多的是目测法和噪音法。Р1.2.2.2空泡的产生、发展及溃灭(1)空泡的产生Р关于空泡产生的机理,由于液体结构还不十分清楚,尚无完整的理论加以说明。众多学者纷纷提出了空化机理的若干假设。1954年福克斯等人提出,在水一气界面上会自然而然地形成一种有机薄膜,这种有机薄膜改变了液体的有效表面张力,推迟了蒸发,阻碍着扩散,因此水中气核如被有机薄膜包围,便可以持久地悬浮。但该理论提出的关键是有机薄膜的存在,至今并未提出相应的论据证明水一气界面上有机薄膜的存在【26】。Р目前比较能为人们所接受的理论主要有气核悖论与稳定空泡核子机理假Р说。Р①气核悖论要在液体中产生空化,需要很大的拉力将液体拉开,但是特殊处理的“纯Р水"可以承受很强的拉力。有人估计,如果把液态看作伪晶体,那么可能需要 0.405MPa到10.133MPa的拉力才能使液体破裂。20世纪80年代末,理论物理学家曾计算出纯水的抗拉强度可高达200MPa,不少学者曾用各种办法对“纯一水的极限抗拉强度进行实测,所得结果见表1.1。Р表1.1水的极限抗拉强度【3】Р由于采用的实验方法的差异,测出的极限抗拉强度有所差异,但是表1.1仍反应出纯水具有很强的抗压能力,在纯水中发生空化是不可能的t17,1s】。而通常见到的水都不是纯水,其中含有很多的杂质,如固体微粒、微生物和微气泡等, 其中那些微气泡半径在20岬以下的称为气核或空化核‘271。试验证明,水中含有Р杂质和气核后液体内部不再是均匀的连续介质,水的抗拉强度大大降低。Р6
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