文档名：水下回转体首部边界层转捩的数值研究
水下回转体首部曲面边界层转捩,不但是流体力学中的一个重要问题,而且和某些重要的工程实际问题密切相关,如水下航行体首部边界层转捩区噪声干扰问题.本研究用数值计算的方法研究了这一问题.首先计算了水下回转体首部的基本流;再对首部的曲面边界层进行流动稳定性分析,这里考虑了壁面沿流向和周向的曲率;然后用eN方法预测自然转捩位置.在6个不同的来流速度下,对七种首部线型的边界层进行了研究,发现了首部线型和来流速度对边界层稳定性和转捩的影响.不同首部线型边界层的流动稳定性在两倍头部长度之后基本一致,但在两倍头部长度之内存在明显差异,在头部范围内则差异最为显著.不同首部型线的转捩位置有显著的差异.来流速度升高的效果是,中性曲线的不稳定扰动的频带明显变宽且转捩位置向上游移动.本研究还发现SUBOFF线型很有特点,其边界层有前后两个不稳定区,扰动在两个不稳定区之间的衰减使得转捩位置显著延后,其转捩位置在七种线型中是很靠后的.而且该线型在顶点附近直径较大,便于安装大口径设备.综合考虑,SUBOFF线型对一些工程实际问题很有价值.
作者：刘竟成 褚学森 张永明
作者单位：天津大学高速空气动力学研究室,天津300072;天津大学力学系,天津300072中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082天津大学高速空气动力学研究室,天津300072;天津大学力学系,天津300072;天津市现代工程力学重点实验室,天津300072
母体文献：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会论文集
会议名称：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会
会议时间：2021年10月29日
会议地点：江苏无锡
主办单位：中国力学学会,中国造船工程学会
语种：chi
分类号：P73V21
关键词：水下回转体 曲面边界层 自然转捩 流动稳定性
在线出版日期：2022年5月27日
基金项目：
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