空泡形态论文-李聪慧,王聪,王威,张成举

空泡形态论文-李聪慧,王聪,王威,张成举

导读:本文包含了空泡形态论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:非定常多相流,纵平面回转,数值研究,通气超空泡

空泡形态论文文献综述

李聪慧,王聪,王威,张成举[1](2019)在《纵平面回转运动通气超空泡形态及压力特性》一文中研究指出通气超空泡技术是提高水下航行体运动速度的一种新兴技术,为研究通气超空泡在航行体纵平面回转过程中的机动性问题,本研究基于有限体积法,采用VOF多相流模型和RNG k-ε湍流模型,利用数值模拟软件Fluent建立了非定常通气超空泡流动的叁维计算模型.通过求解多相混合物的雷诺平均Navier-Stokes方程,分析了空化器模型纵平面回转运动过程的非定常多相流动特性,得到了纵平面回转运动条件下通气超空泡的形态变化及其与空泡周围压力分布的关系.计算结果表明:通气超空泡在回转运动过程中受到离心力作用而产生弯曲变形,空泡轴线与航行体运动轨道有逐渐重合的趋势;向下回转时空泡最大直径逐渐减小,向上回转时最大直径逐渐增大;相较于向上回转运动,纵平面回转半径对向下回转运动的空泡形态存在较大影响,且空泡尾部闭合位置的偏转方向不一致,向下回转时空泡尾部发生外漂,向上小角度回转时空泡尾部发生内漂;由于离心力以及空泡轴向的逆压梯度限制,向上回转过程空泡长细比显着增大,向下回转过程空泡长细比缓慢减小.(本文来源于《哈尔滨工业大学学报》期刊2019年10期)

孟庆昌,易文彬,胡明勇,张志宏,刘巨斌[2](2019)在《高速射弹垂直入水空泡形态及水动力特性研究》一文中研究指出对射弹垂直入水弹道和空泡形态进行研究,基于雷诺时均的Navier-Stokes方程,采用动网格技术,并嵌入用户自定义函数,建立了射弹垂直入水计算模型。引入了体积分数多相流模型及Schnerr-Sauer空化模型,揭示了空泡演化和闭合等规律。通过与文献数据的比较,验证了方法的有效性。对于亚声速射弹,空泡先发生面闭合,闭合的无量纲时间保持不变。跨声速时,截头圆锥头部形成脱体弓形激波,其阻力系数比亚声速和超声速时大,这与细长体理论计算的结果一致。(本文来源于《中国造船》期刊2019年03期)

王威,王聪,李聪慧,杜严峰[3](2019)在《周期性阵风流对通气航行体超空泡形态及流体动力特性影响》一文中研究指出使用动态网格技术,数值模拟研究了周期性阵风流对通气航行体的超空泡形态和流体动力特性影响。首先通过数值计算的结果与实验数据对比,验证了动态网格技术数值模拟周期性阵风流的可行性,然后基于该模拟方法分析了周期性阵风流作用下通气超空泡航行体的空泡形态演化过程及流体动力变化特点。结果表明:在周期性阵风流作用下,通气航行体的超空泡形态呈现周期性变化,航行体沾湿区域的大小和位置也随之发生变化,进而引起了流体动力系数的周期性变化;航行体沾湿区域的阻力占总阻力的比例随着沾湿面积的增加而增大;沾湿区域升力占总升力的比例较大,沾湿区域的空泡闭合线附近存在高压区,使得沾湿区域的面积虽小,但却可以为航行体提供很大的升力。(本文来源于《振动与冲击》期刊2019年13期)

邓飞,熊伟,周江磊,郑丹丹,苏小阳[4](2019)在《双圆盘空化器射弹通气超空泡形态特性实验研究》一文中研究指出基于空泡截面独立扩张原理,提出了一种应用于水下射弹的双圆盘空化器。并在高速循环水洞中对此系列双圆盘空化器的空泡生成特性和形态特性进行实验研究。实验通过改变通气流量系数,观察了不同锥顶角下的通气超空泡形态。实验表明,此系列双圆盘空化器诱导生成的通气超空泡存在前盘优先和后盘优先2种空化状态,二者的过渡发生在锥顶角55°附近;生成稳定通气超空泡的临界通气流量系数值与锥顶角呈正相关趋势,前盘和后盘对空泡生成具有相互抑制作用;且通气超空泡的形态特征量不随通气流量系数增加而持续增加,而是存在一个通气流量系数上限值。(本文来源于《西北工业大学学报》期刊2019年01期)

宋书龙,万亚民,李建辰,周景军,吕瑞[5](2019)在《一种基于独立膨胀原理的叁维超空泡形态计算方法》一文中研究指出针对超空泡鱼雷机动过程中流体动力计算需实时准确预报出叁维空泡形态的问题,文中基于空泡截面独立膨胀原理,提出了一种叁维非定常超空泡形态计算方法。通过与Logvinovich模型和计算流体力学(CFD)数值仿真方法的对比,验证了该方法的合理性。采用该方法对鱼雷的变速运动,变深运动,横、纵平面沿正弦轨迹运动及叁维空间内螺旋运动的叁维空泡形态进行了仿真分析,仿真结果表明,文中方法可以预报超空泡鱼雷沿任意轨迹运动的叁维非定常超空泡形态。相较于Logvinovich模型和CFD数值仿真方法,该方法可以求解信息更全面的叁维空泡形态,并可节省大量的计算资源。文中所做研究可为工程实践快速提供时变的叁维超空泡形态,并可为超空泡鱼雷动力学模型的建立提供参考。(本文来源于《水下无人系统学报》期刊2019年01期)

肖春华,于昆龙,姜裕标,陈辅政,李征初[6](2018)在《轴对称体入水超空泡形态的高速摄像测量研究》一文中研究指出针对高速运动体入水超空泡的形成问题,采用高速摄像测量方法,对尖头、圆头、平头叁种典型头部外形的轴对称体入水超空泡形态、减阻特性和稳定性进行了研究。首先,建立了研究轴对称体入水超空泡的实验装置。然后,采用高速摄像测量方法对轴对称体入水超空泡形态特征进行了研究。同时,研究了轴对称体入水超空泡的速度衰减特性,分析了入水超空泡形态与减阻特性的关系。最后,分别建立了超空泡稳定状态和破灭状态下的受力及运动方程,对轴对称体的运动稳定性进行了分析。研究表明,入水超空泡的形成可以降低轴对称体入水阻力,减小轴对称体运动速度的衰减速率。尖头轴对称体形成的超空泡形态最为稳定,在水中的运动轨迹也更不容易发生偏转。平头轴对称体容易形成云状空泡,难于发展成超空泡,其运动速度下降很快,而且运动轨迹也很容易偏转,超空泡尾缘容易发生破裂,这将影响轴对称体受力/力矩的不平衡,导致其在水中的阻力增加,运动速度迅速衰减,运动轨迹发生很大偏转。在最先破碎位置补充压力,以达到超空泡内部压力平衡,是保持超空泡稳定形态的关键。建立的运动稳定性方程可以解释轴对称体入水过程的超空泡形态与阻力特性、偏转特性的联系。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25)

张春,王宝寿[7](2018)在《基于NURBS曲面建模的叁维空泡形态计算方法》一文中研究指出空泡形态研究是超空泡航行体设计与应用的关键所在。对于充分发展的空化,将Logvinovich空泡截面独立膨胀原理与NURBS方法结合,通过航行体和空泡面的NURBS曲面建模和求交运算得到航行体的叁维空泡形态,分别就轴对称型定常空泡、小攻角引起的非轴对称型定常空泡以及航行体竖直向上运动过程中的非定常空泡进行了模拟。结果表明:该方法可用于计算具有复杂外形航行体的叁维空泡形态,并且可视化程度高,具有一定的工程应用参考价值。(本文来源于《弹道学报》期刊2018年02期)

曾志波,刘登成,KUIPER,Gert[8](2018)在《桨叶剖面空泡形态发展特性研究》一文中研究指出船后螺旋桨空泡诱导脉动压力与空泡形态发展特性密切相关。该文基于单一介质输运方程和Singhal全空泡模型,对NACA翼型进行了局部空泡流的数值计算,计算的平均压力分布和空泡长度与试验结果吻合较好。采用该方法针对Eppler方法设计的叶剖面的空泡形态发展进行了数值分析,提出了一种描述空泡形态几何参数(长度、体积)随新组合环境参数(攻角、空泡数、起始攻角及吸力面主压区压力系数)变化关系的统一表达式,并应用于描述平板空泡形态线性化理论结果、圆弧形水翼空泡形态试验结果以及Eppler方法设计的叶剖面空泡形态数值计算结果,并进行了理论说明。这为控制螺旋桨空泡行为,进而降低空泡脉动压力的螺旋桨设计奠定基础。(本文来源于《水动力学研究与进展(A辑)》期刊2018年01期)

王冠[9](2017)在《超空泡航行体运动控制中的空泡形态估计研究》一文中研究指出当航行体在水中高速航行时,航行体表面压力会下降到此时的饱和压力,水会汽化形成空泡。超空泡的形成可以大幅地提高水下航行体的速度,但空泡的产生和溃灭引起的力学效应对航行体的稳定航行会产生重要影响,特别是由于空泡形态的变化使超空泡航行体受力产生强非线性关系,使得超空泡航行体控制研究具有很大难度,因此超空泡形态的估计成为超空泡航行体运动控制中的关键问题之一。本文将以超空泡航行体的缩比模型的水洞实验为依据,通过在水流中控制空化器的攻角变化,来模拟水下航行体在实际应用环境中的运动控制,继而使用强跟踪卡尔曼滤波算法对超空泡的形态进行估计问题研究,并使用仿真手段验证了估计算法的正确性及此种算法能够满足某种实际环境中的超空泡航行体控制的需要。论文的主要研究内容如下:首先,利用已有的理论知识建立超空泡航行体的数学模型。由于作用在空化器上的流体动力以及航行体尾部与空泡壁作用产生的滑行力都容易受到外部干扰而产生强非线性特性,且对于此类条件的建模目前没有成熟的方案,因此文中在此部分首先在理想条件下建立超空泡航行体数学模型,然后以后续的实验数据为基础,研究实际噪声对模型的扰动,从而对模型进行完善。其次,利用搭建好的重力式水洞实验平台,完成实验相关的内容。文中介绍了实验相关设备的安装和调试等工作流程,其中包括实验平台的搭建;航行体模型的安装;伺服电机控制系统的结构及功能;加压通气设备的功能;流量及压力检测设备的安装及调试;记录空化过程的高速摄像机的调试等,并将记录下来的实验数据根据超空泡形态研究的需要进行初步处理。再次,以空化器在运动过程中的超空泡内、外压力和形态数据为基础,并根据传感器的测量范围和实际情况对测量数据进行野值剔除,然后使用强跟踪卡尔曼滤波算法对超空泡形态进行估计,完善超空泡航行体的数学模型。最后,对超空泡航行体模型在Matlab环境下进行控制仿真,仿真结果表明,本文设计的超空泡形态估计算法能够在实际噪声干扰环境中对超空泡的形态进行较为准确的估计,估计误差在超空泡航行体控制器的允许范围内,不会对超空泡航行体的运动稳定性造成影响,证实本文设计的超空泡形态估计算法的正确性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-12-01)

刘亚非,刘登成,郑巢生,高德宝[10](2017)在《典型侧推调距螺旋桨空泡形态及激振力研究》一文中研究指出本研究以典型槽道式侧推调距螺旋桨及其附体为对象,采用数值模拟的方法对其空泡形态和槽道脉动压力进行了研究,分别计算了不同来流速度、不同推力大小及不同推力方向下桨叶附近的空泡形态和槽道内壁的脉动压力。研究发现,由于槽道螺旋桨轴线与水流方向垂直,来流速度对螺旋桨桨叶附近空泡形态及槽道内壁脉动压力影响均不大。随着螺旋桨推力的增大,其负载随之增大,桨叶附近的空泡区域均也随之增大。由于受到附体尾流的影响,螺旋桨推力相反时其进流条件不同,桨叶附近形成的空泡形态表现出一定的差异。周向附体的形状也会对桨叶附近的空泡形态及槽道内壁脉动压力造成一定的影响,具体表现为附体体积越大,桨叶附近的空泡形态变化越明显,脉动压力也越大。(本文来源于《第十四届全国水动力学学术会议暨第二十八届全国水动力学研讨会文集(上册)》期刊2017-08-08)

空泡形态论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对射弹垂直入水弹道和空泡形态进行研究,基于雷诺时均的Navier-Stokes方程,采用动网格技术,并嵌入用户自定义函数,建立了射弹垂直入水计算模型。引入了体积分数多相流模型及Schnerr-Sauer空化模型,揭示了空泡演化和闭合等规律。通过与文献数据的比较,验证了方法的有效性。对于亚声速射弹,空泡先发生面闭合,闭合的无量纲时间保持不变。跨声速时,截头圆锥头部形成脱体弓形激波,其阻力系数比亚声速和超声速时大,这与细长体理论计算的结果一致。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

空泡形态论文参考文献

[1].李聪慧,王聪,王威,张成举.纵平面回转运动通气超空泡形态及压力特性[J].哈尔滨工业大学学报.2019

[2].孟庆昌,易文彬,胡明勇,张志宏,刘巨斌.高速射弹垂直入水空泡形态及水动力特性研究[J].中国造船.2019

[3].王威,王聪,李聪慧,杜严峰.周期性阵风流对通气航行体超空泡形态及流体动力特性影响[J].振动与冲击.2019

[4].邓飞,熊伟,周江磊,郑丹丹,苏小阳.双圆盘空化器射弹通气超空泡形态特性实验研究[J].西北工业大学学报.2019

[5].宋书龙,万亚民,李建辰,周景军,吕瑞.一种基于独立膨胀原理的叁维超空泡形态计算方法[J].水下无人系统学报.2019

[6].肖春华,于昆龙,姜裕标,陈辅政,李征初.轴对称体入水超空泡形态的高速摄像测量研究[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018

[7].张春,王宝寿.基于NURBS曲面建模的叁维空泡形态计算方法[J].弹道学报.2018

[8].曾志波,刘登成,KUIPER,Gert.桨叶剖面空泡形态发展特性研究[J].水动力学研究与进展(A辑).2018

[9].王冠.超空泡航行体运动控制中的空泡形态估计研究[D].哈尔滨工程大学.2017

[10].刘亚非,刘登成,郑巢生,高德宝.典型侧推调距螺旋桨空泡形态及激振力研究[C].第十四届全国水动力学学术会议暨第二十八届全国水动力学研讨会文集(上册).2017

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