Print

纵平面回转运动通气超空泡形态及压力特性

论文摘要

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三维计算模型.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著增大,向下回转过程空泡长细比缓慢减小.

论文目录

  • 1 数值计算模型
  •   1.1 基本控制方程
  •     1)连续性方程:
  •     2)动量方程:
  •     3)湍流方程.根据陈鑫[12]对通气空泡流的研究,本文选择RNG
  •   1.2 量纲一的定义
  •   1.3 动网格技术
  • 2 数值模拟验证
  • 3 数值计算模型
  • 4 结果与分析
  •   4.1 回转运动过程中的空泡形态比较
  •   4.2 机动运动过程中的压力场分析
  • 5 结 论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李聪慧,王聪,王威,张成举

    关键词: 非定常多相流,纵平面回转,数值研究,通气超空泡,压力特性

    来源: 哈尔滨工业大学学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 船舶工业

    单位: 哈尔滨工业大学航天学院

    基金: 国家自然科学基金(11672094)

    分类号: U661

    页码: 22-29

    总页数: 8

    文件大小: 4871K

    下载量: 90

    相关论文文献

    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/bd84b3646c5f7c97c3f731c1.html