基于动网格与来流法的潜艇热尾流浮升扩散规律对比研究
发布时间：2021-11-16 02:01
使用更加先进的网格划分技术和数值模拟方法,可以大大提高潜艇热尾流数值仿真的精度。分别采用基于重叠网格技术和基于来流法的数值模拟方法,研究了潜艇热尾流的水面温度分布和形状特征。通过实验结果对比了两种仿真方法的精度.通过对比两种仿真方法中热尾流在水中的温度衰减规律,分析了来流法误差原因。结果表明:基于重叠网格技术的数值模拟方法具有较高精度,能够体现水面热尾流的瞬态运动特征和涡特征,仿真得到的水面热尾流的形状特征、最大温差数值和出现时间都与实验结果较为吻合;基于来流法的数值模拟方法精度较差,不能体现水面热尾流的瞬态运动特征和涡特征。持续的来流增大了热尾流与环境水体之间的能量交换速度。
【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图２基于来流法的潜艇尾流三维模型??２?Ｔｈｅ?３Ｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｕｂｍａｒｉｎｅ?ｗａｋｅ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｉｎｆｌｏｗ?ｍｅｔｈｏｄ??Ｆｉ??面??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]红外探测中潜艇冷热尾流的传热传质特性[J]. 张旭升,郭亮,胡日查,刘春龙. 光学精密工程. 2017(01)
[2]潜艇热尾流的浮升扩散规律及海表温度特性[J]. 张旭升,郭亮,胡日查,常雯娟. 红外技术. 2016(08)
[3]基于动网格技术的潜艇热尾流浮升规律研究[J]. 戴天奇,姚世卫,魏志国. 舰船科学技术. 2015(05)
[4]水下航行器热尾流试验研究[J]. 张健,杨立,袁江涛,陈翾,刘慧开,张晓晖. 实验流体力学. 2008(03)
[5]潜艇热射流浮升特性研究[J]. 王江安,柳超龙,江传富. 舰船科学技术. 2006(05)
本文编号：3497963
【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(10)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图２基于来流法的潜艇尾流三维模型??２?Ｔｈｅ?３Ｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｓｕｂｍａｒｉｎｅ?ｗａｋｅ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｉｎｆｌｏｗ?ｍｅｔｈｏｄ??Ｆｉ??面??
２５９２??工程热物理学报??４１卷??续性使得热尾流在水面出现时的形状并不是连续的，??而是如图中所示的非连续的热斑。??图４?ｉ＝２６．０?Ｓ时，基于重膂网格技术的水面温度云图??Ｆｉｇ．?４?Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｎｅｐｈｏｇｒａｍ?ｏｎ?ｗａｔｅｒ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｂｙ?ｏｖｅｒｓｅｔ??ｇｒｉｄ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ａｔ?ｔ＝２６．０?ｓ??图８?＊＝４０．０?ｓ时，水面红外热像图??Ｆｉｇ．?８?Ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｔｈｅｒｍｏｇｒａｐｈｙ?ｏｎ?ｗａｔｅｒ?ｓｕｒｆａｃｅ?ａｔ?ｔ＝?４０．０?ｓ??［Ｋ］??图５?ｔ＝４０．０?ｓ时，基于重叠网格技术的水面温度云图??Ｆｉｇ．?５?Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｎｅｐｈｏｇｒａｍ?ｏｎ?ｗａｔｅｒ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｂｙ?ｏｖｅｒｓｅｔ??ｇｒｉｄ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ａｔ?ｔ＝４０．０?ｓ??图６基于来流法的水面温度云图??Ｆｉｇ．?ｆｉ?Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｎｅｐｈｏｇｒａｍ?ｏｎ?ｗａｔｅｒ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｂｙ?ｉｎｆｌｏｗ??ｍｅｔｈｏｄ??对比图４与图７、图５与图８可得，基于重叠网??格技术模拟得到的水面热尾流的形状特征和实验测??得结果非常相似．采用重叠网格技术能够模拟出热??尾流的涡特性。通过对比图６与图７、图８可得，采??用来流法不能模拟热尾流的涡特性。??采用重叠网格技术模拟和实验测得的直线ＡＳ??上的热尾流最大温差出现时间分别为２６．０?ｓ、２５．８?ｓ，??偏差仅为０．２?ｓ。采用来流法模拟得到的热尾流最大??温差出现在距离冷却水排放口?８．０?ｍ处，即ｔ＝４０．０??ｓ时，偏差为１４．２?Ｓ，热尾流浮升速度明显变慢。??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]红外探测中潜艇冷热尾流的传热传质特性[J]. 张旭升,郭亮,胡日查,刘春龙. 光学精密工程. 2017(01)
[2]潜艇热尾流的浮升扩散规律及海表温度特性[J]. 张旭升,郭亮,胡日查,常雯娟. 红外技术. 2016(08)
[3]基于动网格技术的潜艇热尾流浮升规律研究[J]. 戴天奇,姚世卫,魏志国. 舰船科学技术. 2015(05)
[4]水下航行器热尾流试验研究[J]. 张健,杨立,袁江涛,陈翾,刘慧开,张晓晖. 实验流体力学. 2008(03)
[5]潜艇热射流浮升特性研究[J]. 王江安,柳超龙,江传富. 舰船科学技术. 2006(05)
本文编号：3497963
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