应用改进流体体积法的楔形体斜向入水研究

发布时间：2022-11-03 22:37

　　为了精确追踪入水冲击中含有气体的自由面,在现有流体体积（VOF）法中引入连续表面张力（CSF）模型对气-液界面处压力进行连续化处理,添加对流项以减少体积分数的数值耗散,并耦合水平集函数保证自由表面的尖锐性.应用改进的VOF法对多个倾斜角下楔形体的入水过程进行数值模拟,并分析了砰击压力和自由面特性.研究表明:在保证相同自由面分辨率的情况下,改进的VOF法能减少1/3的网格数量;数值结果较好地反映了斜向入水过程中出现的空气流通现象,砰击压力峰值与实验值吻合良好;当底升角小于10°时出现明显气穴效应,数值结果与实验值相差10%,而解析解的误差达到40%,说明气穴对砰击压力具有重要影响,改进的VOF法对解决这类入水问题具有精度高的优势. 

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【文章目录】：
1 数值模型及数值过程
    1.1 数值模型
    1.2 数值过程
2 收敛性研究
3 数值结果
    3.1 研究对象
    3.2 改进方法的影响分析
    3.3 砰击载荷特性分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于VOF法的平底结构自由落体入水砰击载荷模拟[J]. 王易君,李明海,张中礼,李上明,史光梅.  振动与冲击. 2017(02)
[2]基于改进的Logvinovich法对带横摇运动非对称楔形体入水砰击力的计算（英文）[J]. 秦洪德,赵林岳,申静.  Journal of Marine Science and Application. 2011(02)



本文编号：3700755