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基于熵产理论的水翼空化特性研究

论文摘要

为了对空化流场中的能量损失做出定向、定量的评价,引入熵产理论对绕二维水翼流场进行了分析。以NACA0009翼型为计算模型,选用k-ω湍流模型以及ZGB空化模型对翼型的外特性进行了数值仿真并与实验结果进行了对比,发现计算结果与实验结果符合较好。仿真结果表明,熵产与翼型外特性之间有明显的相关性,在升力系数和阻力系数发生突变的时候,熵产和能量损失也发生剧烈变化;在流场中湍流耗散熵产始终占80%以上,大空化数下壁面熵产占比在10%左右,不可以忽略;能量损失总是集中分布在空穴的末端和翼型的尾端;空化数在0.6～0.4时,空穴会发生大尺度周期性脱落,造成流场的损失增大,但是当空化数<0.4时,空穴变得比较稳定,使得流场比较稳定,损失减小。分析表明,熵产理论可以应用于空化流场分析中。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 物理模型和计算方法
  •   2.1 控制方程
  •   2.2 空化模型
  •   2.3 湍流模型
  •   2.4 熵产计算方程
  •   2.5 边界条件及计算设置
  • 3 计算结果与讨论
  •   3.1 熵产与外特性
  •   3.2 熵产分布与流场结构
  •   3.3 熵产与空穴长度
  • 4 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张亚太,杨宝锋,陈炜,陈晖,项乐

    关键词: 熵产,数值模拟,水翼,空化

    来源: 推进技术 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程,动力工程

    单位: 西安航天动力研究所液体火箭发动机技术重点实验室

    基金: 国家重大基础研究项目(613321)

    分类号: V434.1

    DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.180467

    页码: 1490-1497

    总页数: 8

    文件大小: 1222K

    下载量: 187

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/6fca90e6b08d4efacdb42163.html