生物诱导的前缘管状物对云空化的影响

空化现象是船舶和泵业中一个始终存在的问题。它以侵蚀的形式对螺旋桨造成损害，降低水动力性能并增加产生的水下辐射噪声（URN）水平。因此，遏制空化现象是一个重要的研究领域，以减少结构损坏、效率损失和噪音污染。
位于座头鲸胸鳍上的前缘（LE）小瘤已被发现，通过长时间附着在水流上，使鲸鱼具有卓越的机动性。
在匈牙利布达佩斯举行的ETC-15会议上，我们报告了关于LE小瘤遏制螺旋桨叶片空化的能力的分析结果：

T. Yin, G. Pavesi, S. Yuan (2023) Influences of Bio-Inspired Leading-Edge Tubercle on Cloud Cavitation Around NACA 0009 Hydrofoil. 2023 ETC-15 conference,24-28 April 2023, Budapest, Hungary

空化被视为一种均匀的多相流动，采用Zwart-Gerber-Belamri空化模型来预测相变过程。
采用密度校正的剪切应力传输（SST）K-ω湍流模型来关闭非稳态雷诺平均纳维-斯托克斯框架的方程。仿真是通过商业软件ANSYS CFX 2020R2进行的。
综上所述，我们发现LE小管呈现出空化漏斗效应，可以成功地减少片状空化发展达80%，而在重空化条件下的推进效率可以提高6.6%。

该研究项目由 TES 研究小组（prof G. Pavesi）与江苏大学合作开展 （中国）。