含节流孔板管路内空化流动特性实验与数值研究

来源：核动力工程杂志2025年第6期北京时间：

作者：凌晓, 李凡儒, 徐晓刚, 陈嵩, 郭家新

单位：兰州理工大学石油化工学院，兰州，730050；

摘要：针对核电严苛工况下含节流孔板管路下游极易出现严重空化、振动及噪声现象，采用可视化实验与数值研究方法分析了含节流孔板管路非定常空腔演化过程及不同条件下空腔与涡旋结构耦合影响作用。结果表明：节流孔近壁面区域持续产生附着型空腔；空腔结构呈现由初生、发展至溃灭的准周期性演化过程；各节流孔不同演化阶段的空腔与涡旋结构相互影响，空化流动处于一种准平衡状态。在相同工况下，增加孔板级数使原有压力骤降转变为多次逐级降压过程，有效限制节流孔内局部压力过低，实现空化抑制效果；三级孔板中，最后一级节流孔位置是节流孔板空化风险较大的区域。本文可为含节流孔板管路设计与优化提供一定参考。

关键词：节流孔板, 管路, 空化流动, 非定常流动

基金资助：国家自然科学基金（52466003）；甘肃省自然科学基金（24JRRA965）；甘肃省重点研发计划项目（23YFGA0059）；甘肃省教育厅青年博士支持项目（2025QB-026）