鱼雷在波浪中入水的数值模拟

发布时间：2021-07-22 20:43

　　现代鱼雷多采用火箭助飞、飞机空投等方式来攻击目标，所以鱼雷运动都要经历空中、入水、水下这三个过程，其中入水过程由于涉及到固、液、气三者的相互耦合作用，因此成为许多学者研究的重点。同时现代海战向远海发展，恶劣海况不可避免，所以考虑波浪因素的影响十分必要。因此，研究鱼雷在波浪中入水的问题具有深远意义。论文的具体工作和主要研究成果如下：1)基于商业软件ANSYS平台，通过Fluent用户自定义程序，模拟了物块入水砰击的过程，验证了入水数值模拟方法的有效性。2)对静水中鱼雷入水情况进行了系列模拟。从气液两相图中可以看出，鱼雷的入水过程主要包括撞水、侵水、带空泡航行、全浸湿后运动四个阶段。文中定量分析了入水速度（v=10m/s，15m/s，20m/s，25m/s，30m/s）、入水角度（θ=15°，30°，45°，60°，75°）以及头部锥角（α=0°，3°，5°，10°，15°，20°，25°，30°）的影响。得到了砰击压力在鱼雷头部的分布情况、鱼雷头部砰击压力随速度和头部锥角的变化曲线、空泡的相对闭合深度h1/R与Froude数的关系曲线等。3)建立了二维数值水槽，实现了规则波的模拟。选取波... 

【文章来源】：江苏科技大学江苏省

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

美国海军MK54-6型轻型鱼雷Fig1-1U.S.navy'slightweighttorpedoofthetypeMK54-6

图 1-2 鱼雷入水过程的四个阶段Fig1-2 The four process of torpedo entry water阶段分别是：(a)撞水阶段亦称为冲击阶段；(b) 侵水阶段亦称带空泡航行阶段，该阶段中空泡有两种闭合方式：一种是表面，液面采用哪种闭合方式是由入水条件决定的，空泡闭合方式如湿阶段。这些过程都涉及到复杂的力学问题：冲击阶段会产生会导致结构的损坏和零件的失灵；侵水阶段由于鱼雷受力不平失控。这些都使得鱼雷入水过程的研究成为鱼雷研制开发中一

图 1-2 鱼雷入水过程的四个阶段Fig1-2 The four process of torpedo entry water段分别是：(a)撞水阶段亦称为冲击阶段；(b) 侵水阶段亦称为空泡航行阶段，该阶段中空泡有两种闭合方式：一种是表面闭液面采用哪种闭合方式是由入水条件决定的，空泡闭合方式如阶段。这些过程都涉及到复杂的力学问题：冲击阶段会产生很导致结构的损坏和零件的失灵；侵水阶段由于鱼雷受力不平衡控。这些都使得鱼雷入水过程的研究成为鱼雷研制开发中一个

【参考文献】：
期刊论文
[1]细长体倾斜入水时的非平衡态超空泡气液两相流研究[J]. 施红辉,张晓萍,吴岩,周浩磊,周素云,贾会霞,章利特,董若凌,王超.  浙江理工大学学报. 2012(04)
[2]圆柱体低速入水空泡试验研究[J]. 何春涛,王聪,何乾坤,仇洋.  物理学报. 2012(13)
[3]空投雷弹斜入水初始弹道数值分析[J]. 王永虎,石秀华.  弹道学报. 2012(02)
[4]旋转弹头水平入水空泡及弹道的实验研究[J]. 顾建农,张志宏,王冲,范武杰.  兵工学报. 2012(05)
[5]回转体匀速垂直入水早期空泡数值模拟研究[J]. 何春涛,王聪,闵景新,金大桥,黄海龙.  工程力学. 2012(04)
[6]三维回转体入水砰击载荷预报[J]. 王珂,陈刚,袁洪涛.  船舶工程. 2012(01)
[7]二维物体入水数值模拟[J]. 李云波,李亚军,胡始宏.  华中科技大学学报(自然科学版). 2011(12)
[8]弹体高速入水特性实验研究[J]. 张伟,郭子涛,肖新科,王聪.  爆炸与冲击. 2011(06)
[9]应用VOF方法的水平圆柱入水数值模拟[J]. 陈宇翔,郜冶,刘乾坤.  哈尔滨工程大学学报. 2011(11)
[10]物体入水的光滑粒子法模拟[J]. 杨秀峰,彭世镠,刘谋斌.  计算物理. 2011(04)

博士论文
[1]物体入水问题的分析研究及其在船舶与海洋工程中的应用[D]. 王文华.大连理工大学 2010

硕士论文
[1]鱼雷入水冲击动力学仿真研究[D]. 王军.昆明理工大学 2010
[2]高速运动体入水和运动体参数的优化设计[D]. 张成红.哈尔滨工程大学 2007
[3]基于FLUENT的二维数值波浪水槽研究[D]. 李胜忠.哈尔滨工业大学 2006
[4]空投鱼雷入水技术研究[D]. 路龙龙.西北工业大学 2006



本文编号：3297860