基于TR-PIV的刚性楔形体入水砰击载荷研究

作     者：周广利 佘文轩 郭春雨 吴铁成 ZHOU Guangli;SHE Wenxuan;GUO Chunyu;WU Tiecheng

作者机构：哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 

出 版 物：《华中科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2019年第47卷第3期

页      面：31-37页

核心收录：

学科分类：08[工学] 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：国家自然科学基金资助项目(51209048 41176074 51409063) 工信部高技术船舶科研项目(G014613002) 装备预先研究项目(41407010501) 

主　　题：刚性楔形体 入水砰击 PIV技术 不可压缩N-S方程 压力重构 分块多路径积分方案 

摘      要：针对物体入水问题,提出了一种基于时间解析粒子图像测速(TR-PIV)技术的刚性楔形体入水砰击载荷评估方法.通过高频率的TR-PIV测试系统得到砰击瞬时流场的流动信息,以此为基础采用分块多路径积分方案求解不可压缩纳维-斯托克斯方程重构砰击载荷.试验研究了刚性楔形体以垂直速度入水时的砰击载荷分布,并将试验结果与基于势流理论的二维楔形体入水问题解析解进行对比,验证了楔形体入水过程中基于TR-PIV技术进行砰击压力重构的准确性.结果表明:流场速度峰值主要分布在堆积区域,在砰击初期,该区域内流速迅速增加,约在10ms后流速逐渐降低并趋于平稳;压力场重构结果显示压力峰值同样始终分布在堆积区域,并沿着楔形体壁面向下迅速下降.