激光空泡诱导自由面水花动力学特性研究

空泡与自由面相互作用涉及自由面的强非线性变化和空泡非定常演化,是前沿的基础科学问题。该文通过实验观测和理论建模相结合的方式,分析了激光空泡诱导自由面水花动力学特征。在实验中,利用脉冲激光在水中聚焦的光学击穿原理生成空泡,建立了基于物距补偿原理的两相联合观测的实验方法,可以同时清晰获得自由面水花和水下空泡的成像。在理论建模方面,借鉴光滑粒子建模(SPH)思想,建立了自由面水花演化动力学模型,能够分析空泡通气膨胀过程中自由面水花的演化过程,与实验观测结果吻合较好。