自然空化尾空泡内超声速射流流场特性数值研究仿真

作     者：曹越 俞建阳 汪思航 吕凌云 陈浮 CAO Yue;YU Jianyang;WANG Sihang;LÜLingyun;CHEN Fu

作者机构：哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《水下无人系统学报》 (Journal of Unmanned Undersea Systems)

年 卷 期：2024年第32卷第3期

页      面：516-524页

学科分类：082601[工学-武器系统与运用工程] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 0824[工学-船舶与海洋工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52006045) 

主　　题：自然空化 超声速射流 尾空泡 流场 

摘      要：为揭示自然空化尾空泡内超声速流场的演化规律与空泡内部的流场结构,文中基于限体积法流体体积多相流模型,对自然空化尾空泡内超声速射流流场展开仿真研究,对比了不同空化数和来流攻角下的空泡内部流场参数分布,得出如下结论:自然空化尾空泡在超声速射流入射后,空泡形态较稳定,其演化主要集中在空泡尾部闭合处;空泡内超声速射流流场发展主要受回射流影响,无来流攻角时受回射流冲击,射流轴向发展受抑,轴向射流出现“回缩现象,有来流攻角时,回射流位置发生偏移,其剪切卷吸作用占主导,射流轴向发展迅速;航行器姿态的稳定性主要受来流冲击和表面高压区分布的影响,空化数较小时,增大来流攻角可大幅度增加航行器俯仰力矩。