非轴对称空化器超空泡流数值研究

发布时间：2025-03-19 22:11

　　现代海战中，水下兵器的打击速度在战场上起着至关重要的作用。传统水下兵器的最高航速约在50-55节，如何提高水下航行体的航速一直以来都是科研工作者所重视的课题。常规方法如增大发动机推进功率，采用高分子、粘弹性材料减阻等办法并没有达到很好的效果。超空化减阻技术的出现和发展很好地解决了这一难题。 超空化情形下，水下航行体大部分被空泡包围，仅头部和尾部与水接触，可将阻力降低达90%以上，从而大大提高航速。超空化减阻的关键在于形成合适的超空泡，所以，针对诱发超空化现象发生的空化器的研究就显得尤为重要。 有别于圆盘、圆锥、半圆头等常规形状空化器，本文对带凹槽或带凸起的圆盘空化器超空泡流进行数值模拟研究，并与圆盘空化器的结果进行对比分析，给出了所形成超空泡的形态特征及空化器水动力特性。数值模拟主要分以下两部分进行： 首先研究了不同形状空化器的自然超空泡流，建立了适用于模拟空泡流的精确度较高的数值模型。对0°攻角及带攻角空化器的超空泡流进行数值模拟，给出了不同条件下的空泡形态特征、水动力特性，研究了流场分布与空泡形态之间的关系。并给出空泡形态、升阻力特性及其与空化数之间的关系。 模拟了不...

【文章页数】：102 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1几种类的空泡图

(e)梢涡空图1-1几种类的空泡图Figure1-1Experimentalimagesofdifferentkindsofcavity最初发现于高速旋转的船舶螺旋桨，空化导致螺旋桨推力下降，和剥蚀，在其他水利机械和水流通道中也陆续发现了类似的现象期研究着....

图1-2“暴风”鱼雷Figure1-2Thestormtorpedo

(e)梢涡空图1-1几种类的空泡图Figure1-1Experimentalimagesofdifferentkindsofcavity发现于高速旋转的船舶螺旋桨，空化导致螺旋桨推力下蚀，在其他水利机械和水流通道中也陆续发现了类似的究着重于如何避免空化的发....

图1-3“暴风”鱼雷的空和通碗Figure1-3Thecavitatorandventilationorificeofstormtorpedo

图1-3“暴风”鱼雷的空和通碗igure1-3Thecavitatorandventilationorificeofstormtorpe空化现象的重要发生装置为空化器，超空泡通过）脱体绕流诱导发生。空化器对超空泡的形态有盘、圆锥、半球头及带有可进出圆锥的....

图1-4Kuklinski提出的两种空[33]

上海交通大学硕士学位论文积累了很多实验及数值模拟的经验和数据，正处于加速发展中。目前对空化器诱导超空化的研究多针对圆盘、圆锥、半球头等回转体空化器，所形成的超空泡近似为椭球体，形态较为单一，为此有学者提出通过改变空化器外形来控制空泡形态及水动力特性。Kuklinski等[33]....

本文编号：4036927