非定常出水柱體周向多孔排氣流態(tài)特性研究.pdf

1、高速航行體在水下航行階段表面易發(fā)生自然空化現(xiàn)象，會(huì)影響航行體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性。目前解決此問(wèn)題最有效的方法是主動(dòng)充氣技術(shù)，通過(guò)航行體表面的通氣孔或通氣縫向外排氣來(lái)控制表面通氣空泡的形態(tài)，使得航行體水下運(yùn)行穩(wěn)定可控。因此，本文采用數(shù)值模擬方法研究表面開孔航行體水下航行階段通氣空泡的演化規(guī)律。
　　首先，需要對(duì)數(shù)值模擬方法進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑閷?shí)際工程的縮比模型，通過(guò)建立單孔排氣實(shí)驗(yàn)的全尺寸數(shù)值模型，模擬相同工況下模型垂直運(yùn)動(dòng)并排氣的過(guò)程

2、，同時(shí)對(duì)比由高速攝像機(jī)得到的高質(zhì)量氣泡形態(tài)圖與數(shù)值模擬得到的氣泡形態(tài)圖，以及兩種方法得到的氣泡拉伸長(zhǎng)度、厚度和寬度等尺寸數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析，以此來(lái)完成對(duì)數(shù)值模擬方法的驗(yàn)證。
　　其次，建立水下肩部開單孔的球頭圓柱體垂直向上運(yùn)行的數(shù)值模型，模擬球頭圓柱體垂直向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程，得到此過(guò)程中單氣泡的形態(tài)、氣泡內(nèi)外壓、速度場(chǎng)等物理量的變化規(guī)律，并給出了恒通氣率下非定常勻速出水過(guò)程氣泡內(nèi)壓的計(jì)算公式，同時(shí)驗(yàn)證了其趨勢(shì)性。改變通氣率與柱體速度，給出