摘要:金属材料的空蚀现象在流体介质中工作的器械里十分常见，其破坏范围广影响大，是水利工程等行业中需要研究并解决的问题。由于其过程的复杂性与多样性，国内外目前还没有比较完善的空蚀研究系统，研制出不同工作条件下的抗空蚀材料。本课题主要研究环境因素对空蚀过程的影响，对实验进行设计和实施，最后对实验结果分析研究。在实验部分详细介绍实验中主要用到的超声空蚀试验机的原理及实验方案，改变不同的环境因素：环境温度、实验试样大小以及振动头与样品之间的距离分别进行实验。通过扫描电镜的分析，对实验试样表面形貌进行观察与研究，用控制变量法并对不同变量的样品进行比较并综合分析，得出结论。（1）以温度为变量时，由于温度的变化导致液体压强改变，液体中的空泡形成和溃灭就会受到影响。随着溃灭周期延长，空蚀破坏作用减弱。得出结论，温度温度越高，空蚀破坏作用越小。（2）以试样尺寸为变量时，由于长度部件在流场的尺寸越小，压强越大，越来越多的气核发育成为气泡，气泡之间相互作用增大，导致气泡对部件表面影响减弱。因此得出结论：尺寸越小，空蚀破坏作用越小。（3）以振动头与试样之间的距离为变量，空泡溃灭处距离固壁的距离越近，射流速度在到达壁面时越高，对固壁的空蚀作用越明显。因此得出结论，距离越小，空蚀破坏作用越明显。

关键词 空蚀；环境；温度；超声空化

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 空蚀-1

1.1.1 空蚀的概念-1

1.1.2 空蚀的原理-1

1.1.3 空蚀过程-2

1.1.4 空蚀的研究意义-2

1.1.5 影响金属材料空蚀的主要因素-3

1.2 空蚀的国内外研究现状-3

1.3 本课题的研究内容及意义-6

2 超声空蚀实验方案-7

2.1 实验方案介绍-7

2.2 超声空蚀设备-7

2.2.1 超声波汽蚀机-7

2.2.2 其他辅助设备-9

2.3 FEI扫描电子显微镜-10

2.4 空蚀实验步骤-11

3 环境因素超声空蚀实验研究-12

3.1 环境温度对空蚀的影响-12

3.2 样品大小对空蚀的影响-16

3.3 样品离振动头之间的距离对空蚀的影响-21

4 结论与展望-26

致谢-27

参考文献-28