可重现的等宽几何设计框架，用于流体动力空化文丘里管装置：Reuleaux截面与可控轴向扭曲 Lorenzo Albanese, Salvatore Filippo Di Gennaro, Francesco Meneguzzo, Riccardo Dainelli

《Sustainability》：Reproducible Equal-Width Geometric Design Framework for Hydrodynamic-Cavitation Venturi Devices: Reuleaux Cross Section and Controlled Axial Twist Lorenzo Albanese, Salvatore Filippo Di Gennaro, Francesco Meneguzzo and Riccardo Dainelli

　　

摘要

文中提到，文丘里装置中的流体动力空化现象受几何形状的显著影响，在包括水处理在内的连续流应用中，这种效应越来越被视为一种非热式的过程强化手段。然而，文丘里装置的设计目前仍主要依赖于对圆形喉部的渐进式修改以及一些不够严谨的启发式方法，这些方法限制了实验结果的重复性和系统的对比分析。本研究提出了一个基于几何形状的可重复设计框架，用于在固定横向尺寸限制条件下设计等宽文丘里喉部。研究考虑了两种参数化配置：一种是恒定宽度的勒洛三角形截面（VRA），另一种是带有可控轴向扭转的变体（VRAt）。研究者提出了一组最小的几何设计指标，包括喉部流通面积、湿润周长、水力直径以及规定厚度范围内的几何近壁覆盖度；对于VRAt变体，还引入了一个无量纲的运动学参数来量化由轴向扭转引起的路径长度增加。在等宽条件下，勒洛三角形截面在减小流通面积的同时保持了圆形参考形状的湿润周长，而带扭转的变体则保持了相同的横向喉部尺寸，并将扭转作为一个独立的几何设计变量。该研究的贡献在于提供了一种方法论框架，可用于文丘里装置的早期几何设计及其相对于流体动力空化现象的效果比较。它本身并不涉及实验数据、验证结果或水力性能、空化现象以及水处理效果方面的分析预测。