回射流强度对水翼表面空化形态的影响 被引量：6

1

作者 王巍 徐瑞铎 +1 位作者 羿琦 王晓放 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期921-926,940,共7页

为了研究空化发生时翼型上表面的回射流对空化体形态特征和周期性演化规律的影响,建立了不同迎流角下的绕二维水翼流场模型,采用CFD数值模拟方法分析了发生空化时的流场压力、速度和相态分布特点;采用RNG k-ε湍流模型和Schnerr-Sauer... 为了研究空化发生时翼型上表面的回射流对空化体形态特征和周期性演化规律的影响,建立了不同迎流角下的绕二维水翼流场模型,采用CFD数值模拟方法分析了发生空化时的流场压力、速度和相态分布特点;采用RNG k-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型对二维水翼空化流动进行了非定常数值计算.分析了空化数为0.91,迎流角分别为4°,10°,12°时,当空化发生时回射流运动特征以及回射流对于空化产生和发展的影响规律,并基于回射流的速度和特征长度等因素,提出采用量纲一的特征数用于描述回射流的强度,分析发现回射流强度是空化体形态改变的重要因素,并提出了空化形态改变的判断依据.结果发现,当特征数处于不同数量级时,对应空泡体的不同周期性阶段;同时,特征数的大小对应不同空泡体类型. 展开更多

关键词 水翼 空化 回射流 空化体形态 特征数

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三维空泡回射流的理论研究（英文） 被引量：2

2

作者 陈玮琪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期1055-1061,共7页

空泡回射流以某个方向冲击空泡壁面是导致空泡发生不同脱落方式的重要原因,但是空泡回射流的方向目前认为是一个不确定量,需要人为指定。该文针对无界重力流场中的三维空泡,基于势流假设和积分方程推导了一个计算回射流角度和回射流截... 空泡回射流以某个方向冲击空泡壁面是导致空泡发生不同脱落方式的重要原因,但是空泡回射流的方向目前认为是一个不确定量,需要人为指定。该文针对无界重力流场中的三维空泡,基于势流假设和积分方程推导了一个计算回射流角度和回射流截面面积的三角函数代数方程组,并且在小角度条件下给出了回射流角度和截面面积的理论解析式。研究表明,空泡回射流角度与空化器的攻角、阻力和空泡浮力有关。 展开更多

关键词 空泡 空泡回射流 空泡水动力

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水下回转航行体的云状空化回射流运动特征研究 被引量：13

3

作者 王一伟 黄晨光 +2 位作者 方新 杜特专 于娴娴 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2013年第1期23-29,共7页

该文针对典型的细长回转航行体的水下航行过程,基于SHPB(霍普金森压杆)发射系统开展了机理性实验。相应基于单一流体/多相混合模型,结合空化模型及修正的RNG k湍流模式对该问题进行了数值模拟。并在实验与数值模拟结果的基础上,研究了... 该文针对典型的细长回转航行体的水下航行过程,基于SHPB(霍普金森压杆)发射系统开展了机理性实验。相应基于单一流体/多相混合模型,结合空化模型及修正的RNG k湍流模式对该问题进行了数值模拟。并在实验与数值模拟结果的基础上,研究了回射流诱导的云状空化不稳定性问题,探讨了该现象中空化非稳态演化的物理机制,分析了空泡末端回射流的产生原因以及它对空泡演化的诱导作用。进一步从压力梯度角度给出了回射流运动的动力学模型和空泡长度的预测表达式,并通过数值结果验证了该模型和公式的有效性。 展开更多

关键词 云状空化 回转体 回射流模型 逆压梯度

原文传递

双发回转体水下齐射流体动力特性数值仿真 被引量：2

4

作者 施瑶 高山 潘光 《水下无人系统学报》 2021年第5期524-532,共9页

为研究双发回转体水下齐射过程流体动力演化特性,基于均质多相流理论、标准RNG k-ε模型、Singhal空化模型以及重叠网格技术,建立三维双发回转体水下齐射模型,开展不同发射速度下双发回转体非定常空泡与运动姿态演变过程数值仿真,分析... 为研究双发回转体水下齐射过程流体动力演化特性,基于均质多相流理论、标准RNG k-ε模型、Singhal空化模型以及重叠网格技术,建立三维双发回转体水下齐射模型,开展不同发射速度下双发回转体非定常空泡与运动姿态演变过程数值仿真,分析了典型工况下双发回转体齐射过程流场结构演变、运动特性以及齐射速度对其运动特性的影响。结果表明:航行前期空泡发展至最大,随着航行器向自由液面运动,空泡从其末端由下至上逐渐脱落,并发生了溃灭现象;由于齐射过程中流动干扰区域的存在,双发回转体肩部空泡形态演变过程由不对称演变为对称状,从而导致回转体质心先向内侧偏移,随后不断向外侧偏移;随着齐射速度的增大,回转体出筒时刻空泡长度不断增大,其质心由内侧向外侧偏移的交点向后推迟,同时偏转角度不断减小。此研究对水下齐射工程技术具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 双发回转体 水下齐射 空泡 回射流 水动力特性

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空调房间送风射流与回风气流相互作用的数值模拟 被引量：3

5

作者 薛若军 王革 许羚 《应用能源技术》 2007年第7期31-33,共3页

以工程中广泛采用的k-ε二方程湍流模型为基础,运用计算流体力学的有限容积法对空调房间送风射流与回风气流相互作用对室内气流组织的影响进行数值模拟,给出不同的送风形式在不同场所的适用性及特点,为室内气流组织的设计与研究提供一... 以工程中广泛采用的k-ε二方程湍流模型为基础,运用计算流体力学的有限容积法对空调房间送风射流与回风气流相互作用对室内气流组织的影响进行数值模拟,给出不同的送风形式在不同场所的适用性及特点,为室内气流组织的设计与研究提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 送风射流与回风气流相互作用 气流组织 数值模拟

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射流对绕水翼云空化流动抑制机理研究 被引量：8

6

作者 王巍 张庆典 +3 位作者 唐滔 安昭阳 佟天浩 王晓放 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期12-23,共12页

为理解绕水翼云空化流动的发展机理和探究水翼吸力面开孔射流的影响,采用密度修正的RNG k-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型对原始NACA66(mod)水翼和采用射流后的水翼的云空化非定常过程进行模拟和对比分析;采用在水翼吸力面近壁区设... 为理解绕水翼云空化流动的发展机理和探究水翼吸力面开孔射流的影响,采用密度修正的RNG k-ε湍流模型和Schnerr-Sauer空化模型对原始NACA66(mod)水翼和采用射流后的水翼的云空化非定常过程进行模拟和对比分析;采用在水翼吸力面近壁区设立监测线的方法对近壁区的流场进行监测,得到近壁区汽相体积分数、回射流速度、压力及压力梯度的时空分布云图;开展了云空化流场特性的涡动力学分析,进而分析水翼云空化的发生机理和射流抑制空化的抑制机理.结果表明:游离型空泡在下游溃灭时产生强烈的局部高压,其向上游传播导致前缘空穴的一次回缩,而空穴的二次回缩受回射流的影响.回射流的发展区域受限于较高的压力梯度,高的压力梯度一直存在,但回射流在一个周期内的首次出现需要时间的积累.在水翼吸力面射流使得射流孔附近压力升高,弥补了由于空化和绕流造成的压降,压力梯度增大,抗逆压能力增强,对回射流起到阻挡作用;另一方面,射流使得回射流区域面积和回射流的强度也有所减小,从而对云空化的发展起到抑制的效果.Q准则的涡结构云图相比于汽相体积分数云图能显示复杂的流动结构,前缘附着型空穴和尾缘游离型空穴内存在旋涡,回射流对空穴存在剪切作用造成空穴脱落.而射流对空穴和回射流的剪切和阻挡使云空化发展得到抑制. 展开更多

关键词 空化抑制 水翼 回射流 云空化 涡结构

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主动射流控制水翼空化的数值模拟与分析 被引量：8

7

作者 王巍 唐滔 +2 位作者 卢盛鹏 张庆典 王晓放 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1752-1760,共9页

为了改善高速流动工况下水翼吸力面上流场的空化特性,提出了水翼表面主动射流对绕水翼周围流动加以控制的方法.基于密度分域滤波的FBDCM混合湍流模型联合Zwart-Gerber-Belamri空化模型,分析了来流空化数为0.83,来流攻角为8°,射流... 为了改善高速流动工况下水翼吸力面上流场的空化特性,提出了水翼表面主动射流对绕水翼周围流动加以控制的方法.基于密度分域滤波的FBDCM混合湍流模型联合Zwart-Gerber-Belamri空化模型,分析了来流空化数为0.83,来流攻角为8°,射流位置距水翼前缘为x=0.19c时,主动射流对于水翼吸力面上流动的空化特性和水动力特性影响.对回射流的强度进行了量化分析,以探究回射流与流场空化特性的关系.数值分析结果表明,在射流水翼吸力面上的时均空泡体积为原始水翼的1/15,使得流场内空化流动由云空化状态转变为较为稳定的片空化状态,显著地削弱了云空化的发展.此外,射流极大地改善了水翼的水动力性能,使得水翼的升阻比较原始水翼提高了22.9%,空泡的脱落频率减少了26.2%,空泡脱落所引起的振幅减小了9.1%.射流大幅降低了水翼吸力面上低压区面积,水翼吸力面上流体的逆向压力减小,回射流强度降低;同时,射流使水翼吸力面上的边界层减薄,增强了流动的抗逆压梯度能力,一定程度上阻挡了回射流向水翼前缘的流动,这也从机理上分析了主动射流抑制空化的原因. 展开更多

关键词 空化抑制 主动射流 回射流 水动力性能 流动控制

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绕回转航行体通气空泡末端泄气模式研究 被引量：2

8

作者 孔德才 裴金亮 +1 位作者 于海涛 李岩 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期13-16,共4页

通过布置在水下回转航行体表面的排气缝向已有自然空泡内通气,形成通气空泡,可改善航行体所受流体动力。基于试验研究和数值计算方法,分析通气空泡在傅汝德数(重力)、通气率共同影响下的形态特征和稳定性机理。结果表明,在不同傅汝德数... 通过布置在水下回转航行体表面的排气缝向已有自然空泡内通气,形成通气空泡,可改善航行体所受流体动力。基于试验研究和数值计算方法,分析通气空泡在傅汝德数(重力)、通气率共同影响下的形态特征和稳定性机理。结果表明,在不同傅汝德数和通气率下,空泡呈现两种不同的流动状态:一种是空泡在航行体表面不闭合,在回转航行体上部形成对涡结构,末端呈涡管状泄气模式;另一种是空泡末端闭合在航行体表面,形成反向回射流,在回射流的切割作用下,空泡会出现断裂和脱落,空泡呈非定常发展,末端呈回射流闭合模式。研究结果为水下航行体流体动力控制方法设计提供指导。 展开更多

关键词 回转航行体 通气空泡 回射流 稳定性

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基于大涡模拟方法的可压缩空化流流场数值模拟分析 被引量：1

9

作者 张楚谦 陈勇刚 赵梁 《广东化工》 CAS 2024年第4期65-68,共4页

针对可压缩空化流流场细节特征,对空化的回射流机制与凝结激波机制下的空化云演化过程进行大涡模拟。通过对比文献实验数据验证了可压缩空化流数值模拟方法的可靠性,并分析了空化数σ、CN空化数、St数和压力损失系数K等无量纲参数,发现... 针对可压缩空化流流场细节特征,对空化的回射流机制与凝结激波机制下的空化云演化过程进行大涡模拟。通过对比文献实验数据验证了可压缩空化流数值模拟方法的可靠性,并分析了空化数σ、CN空化数、St数和压力损失系数K等无量纲参数,发现数值模拟对空化流压力-速度耦合计算的准确性方面还有待进一步提升。两种空化机制情况下,涡环生长是空化云脱落后耗散过程,涡环溃灭成游离涡是耗散结果;通过大涡模拟实现两种机制下的空化模拟,对比发现回射流机制的空化的无量纲参数偏差较少,凝结激波具有一定偏差;凝结激波的功率谱密度分析发现满足-7/3标度律,回射流满足-5/3标度律。 展开更多

关键词 文丘里管 LES模型 回射流 凝结激波 空化数 压力损失系数 St数 功率谱密度分析

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水下连发射弹的超空泡流动特性研究 被引量：9

10

作者 施红辉 周东辉 +2 位作者 孙亚亚 贾会霞 侯健 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2228-2235,共8页

基于Fluent流体仿真软件,采用用户自定义函数控制的动网格技术,对水下连发射弹的超空泡流场进行了数值模拟。通过与1组实验工况的比较,证实了所采用的数值模拟计算方法的可靠性。分析了两连发和3连发射弹情况下,超空泡流场的相互作用及... 基于Fluent流体仿真软件,采用用户自定义函数控制的动网格技术,对水下连发射弹的超空泡流场进行了数值模拟。通过与1组实验工况的比较,证实了所采用的数值模拟计算方法的可靠性。分析了两连发和3连发射弹情况下,超空泡流场的相互作用及其变化机理;得出了射弹超空泡无量纲长度在超空泡流场作用下的变化特点,计算出了流场的速度变化曲线和速度矢量等。研究结果表明:两射弹间的超空泡融合后,会在超空泡尾部区产生高速回射流并产生大量旋涡。这些旋涡引起的扰动能致使后续超空泡快速溃灭,表明了超空泡的极其不稳定性。后面的射弹进入前面射弹的空泡内后,其阻力系数达到最小值。当两连发超空泡射弹通过扰动区域时,前后超空泡都受到干扰,从而造成了它们的阻力系数增减。 展开更多

关键词 超空泡 水下连发射弹 动网格技术 回射流 阻力系数

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非定常空泡闭合区域最大压力的理论研究 被引量：6

11

作者 陈玮琪 王宝寿 +2 位作者 易淑群 郑俊 褚学森 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期701-708,共8页

当物体在流体中高速运动产生空泡时,空泡通常以回射流的形式闭合在物体表面上,并在闭合位置对物体表面产生流体超压.在物体表面上的空泡闭合位置一般不是固定的,其位置根据物体运动速度的变化、空泡压力的变化及重力场中的位置等因素而... 当物体在流体中高速运动产生空泡时,空泡通常以回射流的形式闭合在物体表面上,并在闭合位置对物体表面产生流体超压.在物体表面上的空泡闭合位置一般不是固定的,其位置根据物体运动速度的变化、空泡压力的变化及重力场中的位置等因素而在物体表面发生快速移动,在非对称情况下,这种移动超压会极大影响运动物体的稳定性.基于势流理论研究了重力场中非定常垂直空泡闭合区域中最大压力的存在位置,推导了最大压力的理论公式,揭示了最大压力与空泡发展速度之间的关系,证明了最大压力点的两个特殊流体性质.最后设计了测量空泡闭合区域最大压力的验证性试验,并将理论计算结果与试验测量结果进行了对比,验证了理论研究结果. 展开更多

关键词 空泡 回射流 尾流压力 非定常空泡流

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水翼非定常空化流场的数值模拟 被引量：8

12

作者 郝宗睿 王乐勤 吴大转 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1043-1048,共6页

采用修正的RNGk-ε湍流模型对8°攻角NACA0015水翼的非定常二维空化流场进行数值模拟,分析当空化数分别为1和1.5,对应雷诺数为3×105时绕翼型的非定常流动,得到不同空化数下的非定常空化流场结构及其演化过程的流动特性.计算结... 采用修正的RNGk-ε湍流模型对8°攻角NACA0015水翼的非定常二维空化流场进行数值模拟,分析当空化数分别为1和1.5,对应雷诺数为3×105时绕翼型的非定常流动,得到不同空化数下的非定常空化流场结构及其演化过程的流动特性.计算结果表明,回射流在空泡的形成和发展过程中起着重要的作用.空泡首先出现于水翼的前缘,在其产生的位置形成一个顺时针的漩涡,漩涡沿水翼上表面向下游移动.空泡逐渐长大并脱落,在不同空化数下,空泡脱落的位置不同.空泡形成和发展过程中均伴有压力的波动,大空化数流场的压力波动幅度和频率都明显高于小空化数流场. 展开更多

关键词 水翼 空化 回射流 数值模拟

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绕水翼非定常空化流场数值模拟 被引量：3

13

作者 杨敏官 尹必行 +2 位作者 康灿 孙鑫恺 车占富 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第2期192-197,共6页

基于Reynolds平均法,采用RNG k-ε模型及Mixture两相流模型,对绕攻角10°的ys930水翼非定常空化流动进行了数值模拟,分析了空化数分别为1.0,0.8,0.5时的空化流场结构、流动特性及空泡演化过程等.结果表明:云状空泡由两部分组成,前... 基于Reynolds平均法,采用RNG k-ε模型及Mixture两相流模型,对绕攻角10°的ys930水翼非定常空化流动进行了数值模拟,分析了空化数分别为1.0,0.8,0.5时的空化流场结构、流动特性及空泡演化过程等.结果表明:云状空泡由两部分组成,前一部分为空泡主体,稳定附着于水翼吸力面上,其内部充满水蒸气,压力为汽化压力;后一部分为空泡附体,为周期性气液两相运动区域.空泡前端位置基本稳定,空泡主体长度随时间变化先增大后减小;空泡主体长度由空化数和回射流强度共同决定.空泡厚度随时间变化先增大后减小,空化数越小,空泡能达到的最大厚度越大,同时最大厚度出现位置越靠近水翼尾缘.回射流的强度与空化数成反比,空化数越小,回射流强度越大,来流与回射流的相互作用决定了空泡附体脱落的位置. 展开更多

关键词 水翼 空化 回射流 数值模拟

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基于翼剖面改型的空化抑制 被引量：11

14

作者 邬伟 熊鹰 齐万江 《中国舰船研究》 2012年第3期36-40,45,共6页

为提高水翼抗空化的性能,对二维翼型的吸力面外形进行适当改造。首先通过数值计算对稳态无空化流场和稳态空化流场进行模拟,计算所得的吸力面压力系数与实验值吻合良好,验证了模型的可行性。在此基础上,采取基于阻碍回射流从而控制空化... 为提高水翼抗空化的性能,对二维翼型的吸力面外形进行适当改造。首先通过数值计算对稳态无空化流场和稳态空化流场进行模拟,计算所得的吸力面压力系数与实验值吻合良好,验证了模型的可行性。在此基础上,采取基于阻碍回射流从而控制空化的思路,在翼型吸力面上设置微小方形凸起,并提出设置拱弧的新方案。通过对原翼型及两种改型的空化流场瞬态模拟,对比了不同时刻各模型气体体积分数云图所反映出的翼面空化程度差异。计算结果验证了阻流体对云状空化的抑制作用,同时表明设置拱弧阻流体的效果比方形阻流体好。 展开更多

关键词 空化抑制 回射流 翼型改造 阻流体 船舶

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空泡流非稳态现象的流动控制 被引量：12

15

作者 顾巍 何友声 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期19-27,共9页

处于跨临界阶段的空泡流必然导致强烈的周期性冲击和振动．空泡流的激振来源于空泡云的周期性大规模脱落．空泡云的形成和发展与流动的边界层效应有着强烈的相关性，且空泡末端的局部流动直接影响空泡流的整体稳定性．本试验在ＮＡＣＡ... 处于跨临界阶段的空泡流必然导致强烈的周期性冲击和振动．空泡流的激振来源于空泡云的周期性大规模脱落．空泡云的形成和发展与流动的边界层效应有着强烈的相关性，且空泡末端的局部流动直接影响空泡流的整体稳定性．本试验在ＮＡＣＡ１６０１２水翼表面粘附一条展向１ｍｍ厚１０ｍｍ宽的挡流条，尝试以干扰水翼上表面局部流动的方法来影响整个空泡流的形态及其流动稳定性，最终在一定的空泡数范围内抑制了空泡流激振现象，并从试验研究的角度探索了空泡云脱落的机理． 展开更多

关键词 空泡流 非稳态 回射流 空泡云 流动控制

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绕二维对称水翼的通气空泡流数值研究 被引量：7

16

作者 陈鑫 鲁传敬 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2006年第1期62-68,共7页

本文通过有限体积离散方法求解Reynolds平均Navier-Stokes方程,采用VOF法追踪气-液两相交界面,研究了在高压低速来流,即本质上不发生自然空化的条件下,绕二维对称水翼的非定常通气空泡流动。分析了物理参数———通气方向角和攻角,对通... 本文通过有限体积离散方法求解Reynolds平均Navier-Stokes方程,采用VOF法追踪气-液两相交界面,研究了在高压低速来流,即本质上不发生自然空化的条件下,绕二维对称水翼的非定常通气空泡流动。分析了物理参数———通气方向角和攻角,对通气空泡外形、稳定性及水动力参数的影响。计算结果表明:在通气空泡的形成过程中,通气方向角存在着一个临界值,使得空泡形态由片状空泡过渡到超空泡;特定的参数组合将会诱发空泡表面出现波动现象。而且,当攻角做周期性变化时,水动力参数的变化也随之满足周期性规律,且出现阶段性振荡。 展开更多

关键词 通气空泡 回射流 界面波动 VOF

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基于双流体模型的通气空泡流仿真 被引量：3

17

作者 向敏 林明东 +1 位作者 张为华 屠基元 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期768-771,共4页

基于欧拉-欧拉双流体模型,考虑气-液动量交换,开展了不同弗劳德数和通气量下通气空泡流仿真,得到不同工况下空泡形态和空化数变化规律.仿真结果和试验对比表明,模型能准确预估空泡形态.进一步基于仿真结果对气-液速度场和相间作用力进... 基于欧拉-欧拉双流体模型,考虑气-液动量交换,开展了不同弗劳德数和通气量下通气空泡流仿真,得到不同工况下空泡形态和空化数变化规律.仿真结果和试验对比表明,模型能准确预估空泡形态.进一步基于仿真结果对气-液速度场和相间作用力进行分析.研究表明小通气量下,空泡尾部滑移速度和剪应力较大,气体涡团易在尾部回射流作用下脱落;大通气量下,气团脱落相对位置更靠近尾部,气体从空泡界面转换成小气泡逸出机率增加.所得结论与试验相一致,模型准确性得到验证. 展开更多

关键词 通气空化 数值仿真 双流体模型 回射流

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考虑挡板对空化脱落的抑制效应数值分析 被引量：1

18

作者 李勇 刘成 万德成 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2020年第6期60-69,共10页

激波和回射流是空化脱落的两种主要机制,在相同攻角下,空化数越大,回射流对空化脱落的效果就越明显。为了研究长度不同、布置方式不同的挡板对空化回射流和空化脱落的抑制效应,分别在平板和水翼的吸力面添加挡板,用来阻挡逆流而上的回射... 激波和回射流是空化脱落的两种主要机制,在相同攻角下,空化数越大,回射流对空化脱落的效果就越明显。为了研究长度不同、布置方式不同的挡板对空化回射流和空化脱落的抑制效应,分别在平板和水翼的吸力面添加挡板,用来阻挡逆流而上的回射流,从而观察空化脱落的情况。数值模拟采用一种新修正的稳定化SST k-ω湍流模型,空化模型则选取了比较常用的Schnerr-Sauer空化模型。研究结果表明:在水翼吸力面布置恰当的挡板可以以较小的阻力代价换取巨额的升力提升,从而提高升阻比,提高水翼的效率,同时挡板的存在可以有效地减小片空泡的脱落和云空化的产生。 展开更多

关键词 挡板 空化流 回射流 抑制效应 稳定化的SST k-ω湍流模型

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水翼三维非稳态空化流动特性数值研究

19

作者 邓飞 张松 +1 位作者 梁兴 李伟平 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第6期27-32,共6页

为分析水翼绕流速度对非稳态空化现象的影响规律以及水翼空化过程演变机理,对NACA6408水翼空化过程进行了三维数值模拟计算,研究了不同绕流速度工况下水翼不同位置的压力、湍动能、速度等参数的变化规律,分析空化现象的周期性发展过程... 为分析水翼绕流速度对非稳态空化现象的影响规律以及水翼空化过程演变机理,对NACA6408水翼空化过程进行了三维数值模拟计算,研究了不同绕流速度工况下水翼不同位置的压力、湍动能、速度等参数的变化规律,分析空化现象的周期性发展过程。结果表明:随着进口速度的不断提高,各截面上的平均湍动能以及速度的幅值增大,空化发生区域的压力、湍动能以及流场速度变化明显,空化形态具有周期性特征;在4°攻角下水流流经翼型压力面时流场相对稳定,水流流经翼型吸力面时流场相对紊乱;当绕流速度超过15 m/s时,在翼型中后段开始发生空化,其压力以及平均湍动能变化较为明显,同时在非流动方向上产生回射流现象,导致空化流动失稳。该研究对进一步认识水翼空化特性和发展水翼抗空化技术具有指导意义。 展开更多

关键词 NACA6408水翼 绕流速度 空化特性 回射流 数值模拟

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可压缩空化流动空穴演化及压力脉动特性实验研究 被引量：8

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作者 王畅畅 王国玉 +1 位作者 黄彪 张敏弟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1296-1309,共14页

空化流动具有高度的压缩性,空化流动非定常特性及其流体动力与压缩性密切相关.为研究可压缩空化流动空泡脱落的回射流和激波机制下周期性空穴结构演化及其诱导流体动力特性,本文采用多场同步测试方法对典型云状空化流动进行了实验研究,... 空化流动具有高度的压缩性,空化流动非定常特性及其流体动力与压缩性密切相关.为研究可压缩空化流动空泡脱落的回射流和激波机制下周期性空穴结构演化及其诱导流体动力特性,本文采用多场同步测试方法对典型云状空化流动进行了实验研究,获得了文丘里管扩张段内部云状空化空穴形态演化及其诱导同步壁面压力脉动信号.并基于数字图像处理技术,对附着型片状空穴和脱落型云状空穴结构演化进行了精细化定量分析.结果表明:可压缩空化流动回射流机制下,空穴演化呈现附着型空穴生长-回射流产生及发展-附着型空穴失稳断裂及大尺度空泡云团产生脱落的非定常过程,激波机制下空穴演化具有附着型空穴生长-激波产生及传播-附着型空穴失稳断裂及大尺度空泡云团脱落的非定常特征,激波传播时间占空穴脱落周期小于回射流推进.激波与空穴相互作用导致空穴内部含气率瞬间大范围大幅度下降,诱导复杂流体动力.激波传播过程中,空泡内部压力脉动大幅增加,激波前缘诱导压力脉冲,而回射流推进过程中,壁面压力脉动相对平稳,回射流头部存在小幅增加.不同机制下空穴结构存在显著差异,具有不同的相间质量传输过程. 展开更多

关键词 可压缩空化流动 多场同步测量 回射流 激波 压力脉动 图像处理 质量交换

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