检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

通气协助航行体出水流动实验研究

兵器装备工程学报 2022年第12期43卷 29-33,144页

作者：杨茂王涵瑞邹志辉沈乐李洋吴斌蒋运华刘红松中山大学海洋工程与技术学院南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)广东珠海519000 重庆长安工业(集团)有限公司重庆401120

为了探究通气缝通气协助航行体出水两相流动特性及相关影响因素,开展了主动通气协助航行体水下航行及出水实验。分析了水下空泡的形成和发展过程,航行体穿越气水界面过程中的空泡形态和运动过程,探讨了不同通气系数对空泡形态的影响规... 详细信息

为了探究通气缝通气协助航行体出水两相流动特性及相关影响因素,开展了主动通气协助航行体水下航行及出水实验。分析了水下空泡的形成和发展过程,航行体穿越气水界面过程中的空泡形态和运动过程,探讨了不同通气系数对空泡形态的影响规律。结果表明,水下空泡长度和直径均随着通气系数的增加而增加;水下通气空泡形成过程中存在尾部气水混合物周期性脱落的现象。对于航行体出水后,当通气系数达到一定值时,水面之上的空泡直径和水层高度受其影响减弱,出水空泡非对称溃灭现象消失。

关键词：航行体出水通气缝通气空泡溃灭

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

水下航行体出水空泡发展和溃灭机理

航空学报 2023年第21期44卷 148-158页

作者：顾靖愚李帅张阿漫哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学南海研究院三亚572024

在航行体高速出水过程中,其肩部的随体空泡在跨介质过程中溃灭产生的冲击载荷会对航行体的运动和结构产生影响甚至是破坏,但是航行体出水空泡发展溃灭的内在机理尚不明确。为了研究航行体出水空泡发展溃灭的动力学机理,探索可行的航行... 详细信息

在航行体高速出水过程中,其肩部的随体空泡在跨介质过程中溃灭产生的冲击载荷会对航行体的运动和结构产生影响甚至是破坏,但是航行体出水空泡发展溃灭的内在机理尚不明确。为了研究航行体出水空泡发展溃灭的动力学机理,探索可行的航行体出水空泡研究方法,本文采用边界元法,利用自编程程序,对航行体出水空泡进行模拟。计算得到航行体在出水过程中的空泡发展全过程,同时研究了空泡与自由面耦合作用下发生溃灭的作用机理。结果表明,采用边界元方法可以较为精确、有效地模拟空泡出水过程中的形态变化和动力学特性,准确描述空泡在近自由面与出水过程中发生的环状射流和同步溃灭现象,同时计算得到了环状射流砰击的水击压力,可以为航行体出水载荷预报计算提供参考。

关键词：航行体出水势流理论边界元方法近自由面耦合空泡溃灭

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

规则波浪对水下航行体出水姿态参数的影响

宇航总体技术 2022年第4期6卷 15-26页

作者：职明洋马贵辉任泽宇赵建洲哈尔滨工程大学船舶工程学院哈尔滨150000

基于边界元方法建立了水下航行体出水姿态计算模型,包括各控制方程及边界条件,采用截平面方法对航行体出水模型进行了简化处理,并将所得结果和实验数据进行比对,发现二者符合良好,验证了数值模型的有效性。运用边界元法研究了规则波浪参... 详细信息

基于边界元方法建立了水下航行体出水姿态计算模型,包括各控制方程及边界条件,采用截平面方法对航行体出水模型进行了简化处理,并将所得结果和实验数据进行比对,发现二者符合良好,验证了数值模型的有效性。运用边界元法研究了规则波浪参数(波高、浪向、周期、相位)对出水姿态的影响。研究结果表明,波高影响波浪力幅值大小,对出水姿态参数有着直接的影响,波高越大对出水姿态参数的影响越大;浪向、初相位和周期主要影响流体质点的运动方向,改变波浪附加惯性力,影响波浪力对出水姿态参数的作用效果;受到出水相位的影响,出水俯仰角和俯仰角速度呈余弦变化规律;随着周期的增大,周期对航行体出水姿态参数的影响逐渐减小,此时,相同波高下出水姿态参数只受到出水相位的影响。

关键词：航行体出水规则波浪俯仰角俯仰角速度边界元

航行体冰环境约束出水空泡演化及载荷特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航行体冰环境约束出水空泡演化及载荷特性研究

作者：张健宇大连理工大学

学位级别：硕士

航行体出水具有高湍流、强非线性、多相流复杂特殊环境水动力学特点,该过程是一个典型的非定常空化流动及其与壁面、自由液面耦合作用问题。空泡的不稳定演变包括断裂、脱落等现象都会对航行体的运动特性产生影响。而低温的条件和冰的... 详细信息

航行体出水具有高湍流、强非线性、多相流复杂特殊环境水动力学特点,该过程是一个典型的非定常空化流动及其与壁面、自由液面耦合作用问题。空泡的不稳定演变包括断裂、脱落等现象都会对航行体的运动特性产生影响。而低温的条件和冰的存在使得极地水下航行体穿越水面过程变得更加复杂,因此,掌握航行体极地冰环境出水过程中的多相流动特性及载荷特性具有重要的工程应用背景和研究价值。本文采用数值计算和试验相结合的方法,开展航行体极地冰环境干扰出水空泡多相流动特性研究。首先,采用分离涡模拟(DES)方法、利用流体域体积法(VOF)捕捉气液交界面,使用Schnerr-Sauer空化模型模拟空化流动相变过程,并与试验结果进行对比分析,验证数值方法的有效性,进而建立了非定常空化流动的数值预报模型,在此基础上开展低温水条件下自然空化演变特性研究。首先,分析了0℃和25℃空泡演变及压力脉动特征,0℃空泡的演变及压力脉动更剧烈。其次,分析低温条件下的空泡脱落频率、周期特性及涡旋结构特性。最后,对比温度对空泡内部及尾流场湍流度与湍流积分尺度,发现低温对尾流场的影响要比空泡体内的流场更加显著。其次,深入探究了冰对通气空化的空化演变特性影响。首先,基于第二章所建立的数值模拟方法验证了通气空化数值方法的有效性。在这基础上分析冰对通气空化的演变特性的影响,研究冰存在对空泡演变的过程、流场变化特性及空化数的变化的影响。其次,探讨了通气空化的涡旋结构脱落过程,发现冰的存在增大了尾部脱落空泡尺度,使尾部泄气提前,进而增大了低空化数的分布概率。最后,分析冰对压力脉动及航行体升阻力载荷特性的影响。然后,为了探究航行体出水空泡演化及载荷特性。采取试验的方法,研究了水下航行器出水与不同冰结构的作用。对比不同形状冰对空泡演化,运动特性,压力变化及载荷特性的影响,重点分析了浮冰与碎冰对空泡演变过程的影响。发现冰存在破坏了出水空泡形态,减少了航行体的附加质量,改变了出水过程的载荷特性。浮冰孔径的变化影响了航行体出水过程中的压力脉动趋势。最后,采用双向流固耦合方法分析了航行体出水空泡演变特征及流场变化。利用数值模拟方式,对比了有无浮冰对航行体出水过程的影响。重点分析了空泡演变、出水过程空泡与自由液面的相互作用及航行体表面的应力分布特性,结果表明无冰存在下航行体表面的应力分布波动更大。

关键词：航行体出水自然空化通气空化冰环境约束流场与载荷

航行体自然空化出水及通气空泡与射流耦合作用出水流场研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

航行体自然空化出水及通气空泡与射流耦合作用出水流场研究

作者：李嘉旻南京理工大学

学位级别：硕士

水下发射航行体出水方式多种多样,既有垂直出水策略也有选择倾斜出水策略。按出水时空化状态分既有自然空化状态自由出水也有进行人工通气空泡以尾喷射流作为动力方式出水。航行体高速航行时易产生自然空化现象,航行体在带空泡出水时涉... 详细信息

水下发射航行体出水方式多种多样,既有垂直出水策略也有选择倾斜出水策略。按出水时空化状态分既有自然空化状态自由出水也有进行人工通气空泡以尾喷射流作为动力方式出水。航行体高速航行时易产生自然空化现象,航行体在带空泡出水时涉及汽、液、气之间相互作用和转化。同时自然空泡溃灭伴随压强脉动,易造成航行体姿态甚至结构上的影响。航行体在通气空泡耦合尾喷射流作用出水时,空泡形态容易受到射流作用失稳从而造成不稳定性。本课题基于水下发射航行体技术背景,利用数值仿真模拟研究方法,对多工况下航行体出水过程开展研究工作,主要工作内容如下:首先,针对航行体自然空化出水和通气空化耦合尾喷射流作用下出水过程建立了数值模拟方法。使用VOF多相流模型和Realizable k-ε湍流模型,引入Schnerr-Sauer空化模型,利用移动计算域技术耦合六自由度求解器,建立1/2数值计算模型实现航行体出水过程仿真。其次,在出水工况与未出水工况下,分析了出水与未出水工况异同,对空泡溃灭过程形态演变及其对航行体压强分布影响进行了研究,提取了典型时刻空泡、气水界面形态以及航行体表面压强分布。水中空泡溃灭压强脉动更剧烈,但是对航行体航行影响较小;出水过程空泡溃灭压强脉动幅度比水中溃灭小,但是出水时对航行体影响较大。对航行体自然空化垂直发射出水进行了仿真,分析了不同出水空泡状态对航行体出水过程压强、速度、以及姿态的影响。出水空泡状态对航行体影响较大,存在一个最大影响航行体出水过程的空泡状态。再次,针对给定初始倾斜发射角度不同出水速度航行体自然空化出水,分析了给定初始发射角对不同出水空泡状态航行体出水过程影响。结果表明在给定初始倾斜发射角航行体发射出水时,存在一个对航行体出水影响最小的空泡状态。同时又分析了不同初始倾斜发射角对航行体出水过程的影响,分析了出水过程中载荷变化和运动状态规律;结果表明存在一个对航行体出水过程影响最大的倾斜发射角。最后,针对通气空泡与尾喷射流耦合作用出水进行了数值仿真研究。对典型工况下通气空泡与尾喷射流耦合出水过程的进行研究,分析了通气空泡“颈缩”呼吸现象、航行体出水前后尾喷射流突扩、以及阻力系数的变化和沾湿面积的关系等。然后探讨了不同通气率下航行体出水过程形态、载荷变化规律。同时,又研究了不同出水速度条件下通气空泡耦合尾喷射流出水过程,探讨出水速度对航行体出水过程影响。通气率小和出水速度小都易引起“颈缩”位置呼吸效应增强,导致阻力系数的波动。

关键词：航行体出水空泡溃灭通气空泡移动计算域水下射流

均压排气气泡在水下航行体表面的融合特性研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

均压排气气泡在水下航行体表面的融合特性研究

作者：龚瑞岩哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

高速航行体水下发射是一个极其复杂的过程,涉及到水、气、固三相耦合作用。当航行体受到的载荷不均匀时会导致其航道不稳定,为了稳定航道而采用的均压排气技术被证明是有效的方法,即在航行体表面开设通气缝和通气孔等结构,在航行体运动... 详细信息

高速航行体水下发射是一个极其复杂的过程,涉及到水、气、固三相耦合作用。当航行体受到的载荷不均匀时会导致其航道不稳定,为了稳定航道而采用的均压排气技术被证明是有效的方法,即在航行体表面开设通气缝和通气孔等结构,在航行体运动的同时主动通气形成附着气泡来稳定航行体表面压力,过程中存在着气泡的生成、发展、融合、溃灭等现象,气泡的融合对于航行体稳定的运行环境起着关键的影响。本文为研究航行体出水运动中均压排气气泡融合特性设计并进行了试验和数值计算,分别探讨了单排开孔、双排开孔和孔缝联合三种结构形式对气泡融合的影响,为航行体通气形式的设计提供参考。首先,对航行体的单排开孔均压排气过程进行了试验和数值模拟。总结了通气气泡的流动形态变化规律,给出了通气气泡的流动形态分区。分析了该结构形式下的气泡融合现象,并给出了模型开孔数、弗劳德数、通气流量速率等参数对气泡融合特性的影响规律。其次,在单排开孔形式的基础上,通过试验和数值计算研究了双排开孔结构形式下的气泡流动形态,结果表明其气泡流动形态分区与单排相近。研究了该结构形式下气泡融合规律,除了单排结构形式下的气泡横向融合形式外,还存在两排结构气泡间的纵向掺混和融合现象。对比试验结果给出单、双排开孔形式下的气泡融合特性的差别,认为双排开孔结构对气泡的融合有一定的促进作用。并分别给出纵向孔距、模型开孔数量、弗劳德数、通气流量速率等参数对气泡融合的影响规律。最后,研究孔缝联合形式下的气泡流动形态规律,气泡的流动分区与之前不同,其融合规律也有很多不同,试验发现在适当的通气流量参数下,通气缝通气气泡横向和纵向一定可以发生融合现象,对气泡间的融合促进作用比前面两种结构形式更好。最后给出航行体弗劳德数、通气流量速率等参数对气泡融合的影响规律。

关键词：气泡融合均压排气航行体出水试验研究数值计算