空化數計算器
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空化數計算器
表徵流體流動空化狀態的無量綱數。空化數常用於衡量液體流動中是否發生空化以及空化的發展程度。空化數（σ）的表達式為
式中，p為參考點的絕對壓力； v0為無擾動參考點流量；ρ為液體的密度；pv為對應溫度下液體的飽和蒸氣壓。
上式的物理意義是抑制空化的水流參數（p-pv），即空化內外的壓力差，與促進空化的水流參數，即 ，流速。不同空化狀態下空化數（σ）的值不同。 σ值越大，液流越不易產生空化； 否則，液體流動更容易產生空化。
影響液體流動中空化發生和發展的主要因素有：流動邊界的形式和大小、液體流動中的氣體含量和氣核的分佈、壓力梯度、湍流度等。來流流量、液體的黏度和表面張力、液流中的含砂量和雜質、側壁的粗糙度和潤濕性以及空化的熱力學因素等。空化數僅考慮兩個因素：壓力 和流量。因此，這種空化的表達方法也缺乏足夠的理論基礎和全面性，在實務上必須附加許多條件。
當液流中開始出現少量微小孔時，即發生空化時的空化數，稱為初級空化數（σi）。這是空化的臨界狀態，這對空化現象的研究非常重要。當液流中某一處的空化數σ＞σi時，該處不會發生空化； 當σ＜σi時，液流中該處的空化範圍將持續擴大。目前，由於理論缺陷，特定條件下的σi值大多透過減壓試驗來確定。 σi值除主要受流場邊界形狀影響外，也受到來流特性和水質的影響。研究過程中發現，由於各種不明原因，相同條件下減壓試驗得到的σi值較為分散，重複性較差。例如，在試驗過程中發生空化後，再次增加空化區的壓力。當觀察到空化現象消失時，此時的空化稱為消失空化，其對應的空化數（σd）稱為消失空化。空化數。通常σd＞σi，且σd的重複性較好。這種σd不等於σi的現象稱為空化殘留（Hysteresis）。
空化數可以表徵某一條件下兩個液流系統之間空化現象的相似程度。也就是說，當雷諾數、弗勞德數等類似擬數相等時，如果兩個液流系統的空化數相等，則可以認為空化現象相同； 這只是理論上基於力的比較是正確的，但事實上，由於空化數本身不包括影響空化的其他因素，因此兩個液體流動系統之間的空化現象通常並不完全相似。
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