基于高速摄影的直角壁面附近柱形空泡动力学行为研究

本文基于高速摄影实验，对直角壁面附近的柱形空泡动力学行为进行了研究。空泡由激光聚焦诱导产生，形成于具有较小间距的两片平行玻璃板之间的液体环境中，从而具有了较为明显的柱形特征。通过改变柱形空泡距离直角壁面顶点的无量纲距离l*和位置角度θ，分别探究了对称和非对称处柱形空泡的完整溃灭行为及变化趋势，并揭示了柱形空泡与直角壁面的相对位置对柱形空泡泡壁变形、形心移动距离及方向等泡动力学特性的影响。研究发现：在第一周期溃灭过程中，柱形空泡远离直角壁面一侧的泡壁将会出现凹陷，并且逐渐发展直至将柱形空泡分为两部分；当空泡位于对称位置时，随着无量纲距离l*的逐渐增大，柱形空泡表面凹陷程度逐渐减弱，且空泡在溃灭阶段的形心移动距离逐渐减小；当空泡位于非对称位置时，随着空泡位置角度θ的减小（对θ<45°的情况而言），柱形空泡形心的移动方向由指向壁面顶点逐渐变为指向下壁面。