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激波和回射流是空化脱落的两种主要机制,在相同攻角下,空化数越大,回射流对空化脱落的效果就越明显。为了研究长度不同、布置方式不同的挡板对空化回射流和空化脱落的抑制效应,分别在平板和水翼的吸力面添加挡板,用来阻挡逆流而上的回射流,从而观察空化脱落的情况。数值模拟采用一种新修正的稳定化SST k-ω湍流模型,空化模型则选取了比较常用的Schnerr-Sauer空化模型。研究结果表明：在水翼吸力面布置恰当的挡板可以以较小的阻力代价换取巨额的升力提升,从而提高升阻比,提高水翼的效率,同时挡板的存在可以有效地减小片空泡的脱落和云空化的产生。 相似文献
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利用 Lagrange 结构网格和 Euler 流场网格(L/E)耦合的建模方法,建立了尖头回转体和前伸空化回转体高速自旋 45°角斜 400 m/s 速度入水仿真模型。通过对比 2 种回转体入水后质心弹道轨迹和攻角变化可以发现,高速自旋的尖头回转体入水后弹道发散明显,且发生姿态失稳;前伸空化回转体可以有效减少入水后的弹道发散,入水 4 m 后仍能保持较好的斜射姿态。研究结果表明：对于高速自旋入水工况,前伸空化回转体具有较高的入水弹道稳定性。 相似文献
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基于非结构网格RANS方法螺旋桨空化研究 总被引：2，自引：2，他引：0
基于粘性流理论探索螺旋桨空泡研究的有效方法,从而揭示螺旋桨空泡特性与其周围流场特征之间的关系.利用基于非结构网格的雷诺平均纳维-斯托克斯方程(RANS)来预报螺旋桨在均匀入流下的不同空化现象.用体积分数将混合两相流作为统一流体处理后,采用k-ω二方程湍流模型和全空化模型联立求解基于混合两相流的 RANS方程.将RANS数值计算结果与INSEAN的实验数据相比较后显示,产生空化的螺旋桨性能、导边空化与叶梢空化发生位置和形状与实验观察结果一致.研究表明此方法对均匀入流下的螺旋桨空化预报是切实可行的. 相似文献
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基于自编程序发展了一种平板近壁面通气气液两相湍流流动数值模拟方法,并对近壁面双孔通气气液两相流场进行了数值模拟分析。研究结果表明：建立的数值计算方法摆脱了对传统 RANS 湍流模型的依赖, 可以较好地捕捉气液界面的失稳现象,模拟结果与实验结果吻合较好。平板近壁面双孔通气气泡的掺混融合过程可以分为 3 个流动阶段：独立稳定发展阶段、初步掺混融合阶段以及充分融合阶段。流场中气泡的发展演化与旋涡结构相关,剪切层涡和反向旋转涡对在其掺混融合过程中起着主要作用。 相似文献
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为了降低空化造成的水动力性能损失,基于仿生学原理,参考座头鲸鳍肢剖面形状,将前缘波浪构型引入到水翼设计中,研究波状前缘水翼的非定常空化特性,并探究前缘参数改变对空化控制的效果和规律。选用NACA634-021水翼为基准模型,进行前缘参数化重构,设计出3种不同的波状水翼进行对比研究。采用大涡模拟（LES）方法对空化流场进行精细化数值模拟,针对基准水翼和不同波幅与波长参数下的波状水翼开展了空化周期、升阻力系数、压力脉动以及流向涡结构的对比分析。结果发现,波状水翼在抑制空化和降低压力脉动方面都取得了显著效果。其中,3种不同的波状水翼空化抑制率分别为15.7%、18.6%和27.9%,压力脉动幅值分别降低了55.3%、67.3%和74.6%。分析表明,波浪前缘的引入使得空化的分区效应更加凸显,空化从波谷处初生,增大波幅或减小波长都可以加强对空化的抑制效果,并可以提高升力系数以及显著降低水翼表面的压力脉动。前缘波浪构型还将诱发向下游发展的对转涡结构,不同前缘参数的波状水翼涡结构的演化是相似的,空泡发展与溃灭的整个过程对涡结构的发展也具有显著影响。 相似文献
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为了研究高速射弹小角度入水空泡发展与弹道特性,开展了入水角度为20°时的高速入水试验研究。高速射弹由空气炮加速获得入水初速,利用高速摄像实现对入水空泡形态的记录,由内测单元记录射弹入水过程的运动参数。试验发现入水初期形成了光滑透明的空泡,射弹以超空泡状态近直线弹道运动;由于横滚角速度和俯仰角速度的存在,射弹入水后形成了尾拍+旋转滑水耦合运动特征。基于VOF多相流模型和空化模型,结合动网格技术,对试验工况进行数值仿真。结果表明：仿真获得的空泡形态、弹道特性与试验结果吻合度高,该方法可有效预报入水弹道。 相似文献
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超空泡射弹具有水下高速打击能力,在应对来袭鱼雷攻击时,可以选择精准点射或密集发射形成弹幕的方式有效拦截目标。超空泡射弹与其他反鱼雷武器一同构成水下防御网,为作战样式提供更多选择。 首先利用层次分析法,确定反鱼雷作战的各项能力指标权重;然后针对不同武器的作战能力,分别设计不同的品质效用函数,由此计算出具体的能力赋值。最后,通过模型计算出超空泡射弹在反鱼雷作战中的体系贡献率,以此推动与之相关的超空泡发生器、水下制导和水下高速推进系统等关键技术得到足够的重视和发展, 为后续研制生产和尽快投入部队形成战斗力提供参考。 相似文献
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基于RANS方程的求解方法,对PPTC大侧斜螺旋桨的敞水和空化性能进行数值计算。采用不同的两方程湍流模型对PPTC螺旋桨进行敞水计算,计算的结果与SVA公开发表的试验结果十分吻合。选取表现相对较好的RNG k-ε湍流模型做了网格无关性验证的计算。依据SVA公布的空泡试验结果,选取其中一个的典型空化状态进行数值模拟(J=1.019,=2.024),计算结果表明在叶片上出现了与试验结果基本吻合的片状空泡,将计算结果与其它相关数值模拟结果进行比较分析。 相似文献
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随着反潜深度加大,反潜距离增加,当前反潜作战的难度越来越高.对反潜武器作战装备的发展现状进行了概述,分析了现有反潜作战样式的不足;阐述了超空泡武器的发展现状与优势,提出了应用超空泡技术,发展一种依托火炮平台发射超空泡反潜弹药的初步设想,并对超空泡反潜弹药的弹道性能进行了仿真计算,文末展望了该型反潜弹药的应用前景. 相似文献