空化水洞

一般空化水洞中的壓強、流速均可進行調節以再現各種繞流物體的空化現象。1896年帕森斯（C.A.Parsons)在英國建立了世界上第一個研究空化的小型水洞 ^[1]  。

該水洞為銅製，全長約為1m,工作段斷面積為15平方釐米，用閃頻觀測器觀察空化現象。據不完全統計，目前全世界近30個國家共建有約220座各種類型的水洞。中國於1957年在上海建成第一座水洞，用來研究船舶問題，現在全國已有約13座水洞 ^[1]  。

水洞的種類主要分為循環水洞和非循環水洞兩大類，還有帶有氣核噴頭的水洞等。循環水洞按其工作特性又可分為以下兩類 ^[1]  。

通常以水為工作液體，在工作段內可置放模型，其典型佈置如圖1所示。這種水洞可用來研究 潛體、魚雷、螺旋槳、舵等。用來專門研究水輪機或水泵水力特性的循環水洞，通常稱為水力機械試驗枱 ^[2]  。

在這類水洞中又可按工作段的水流特性分為：①管流式工作段；②開敞式工作段; ③自由射流式工作段 ^[2]  。

當需要研究導彈的入水和出水，淺水魚雷等與自由面有關的空化現象時，就要在水洞中模擬水的自由表面 ^[2]  。

非循環水洞如圖2所示 ^[2]  。

水洞的組成及其性能指標通用水洞主要包括洞體、驅動系統、控制系統和量測系統4部分。其輔助設備有：除氣塔、過濾塔、真空箱、加壓箱、重溶器等 ^[2]  。

其性能指標有：試驗段斷面尺寸、最大流速、功率、能量比、收縮比、初生空化數、紊流度、試驗段流速分佈、温度、含氣量控制、水質、觀測窗的透明度、折光率、失真度和調節效率等 ^[2]  。