文档名：绕回转体浅水空泡流的实验与数值模拟研究
在浅水条件下,航行体附近壁面和自由面同时影响空泡的非定常演化,其耦合效应非常复杂.本研究针对浅水发射回转体的非定常空化流动现象进行了研究,主要研究方法包括发射实验及CFD数值模拟.实验中通过高速摄像记录了空泡的非定常,包括不同位置空泡长度和形状的发展规律.数值计算中基于商业软件FLUENT建立了水/气/汽三相并包含空化相变效应的大涡模拟方法,以获得自由面-空泡-壁面相互作用结果.典型工况计算结果与实验吻合良好,验证了数值方法的可靠性与精度.结果表明自由液面和壁面在一定距离内均能够影响回转体表面三维空泡内部回射流的位置,改变不同垂向截面位置空泡脱落的时序,引起空泡演化过程中流形流态的变化.其中自由液面会提高空泡的稳定性,靠近自由液面的空泡整体形状在周期内趋于稳定.而壁面会导致空泡厚度和长度增加,同时在距离壁面一定范围时,航行体表面空泡会发生局部脱落.在此基础上,模型上下表面空泡也会存在相互影响,体现了自由面和壁面两种因素的耦合效应.
作者：徐畅 余超 黄荐王一伟黄晨光
作者单位：中国科学院力学研究所流固耦合系统力学重点实验室,北京,100190中国科学院大学工程科学学院,北京,100049
母体文献：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论文集
会议名称：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
会议时间：2017年8月8日
会议地点：长春
主办单位：中国力学学会,中国造船工程学会
语种：chi
分类号：O35V41
关键词：水下航行体 绕回转体 浅水空泡流 近壁面效应
在线出版日期：2020年7月21日
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