考虑挡板对空化脱落的抑制效应数值分析

发布时间：2025-01-04 08:21

　　 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。

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【部分图文】：

图1 平板水翼的尺寸及其计算域

由OpenFOAM自带的blockMesh工具来画整个计算域的背景网格，然后用snappyHexMesh工具，对平板水翼附近的一个矩形的加密区进行网格细化。分别采用10×105,15×105,18×105和20×105的网格进行计算，18×105网格的计算结果和20×10....

图2 中剖面处的网格分布

图1平板水翼的尺寸及其计算域第二个物理模型采用的是Kawanami[5]所做的一系列试验中用到的对称型椭圆鼻水翼(ellipticnosefoil)，椭圆鼻水翼的形状和理论坐标由图3给出。椭圆鼻水翼弦长150mm，并在一个高和宽为600mm×150mm的螺旋桨空泡水筒....

图3 椭圆鼻水翼的理论坐标系统

第二个物理模型采用的是Kawanami[5]所做的一系列试验中用到的对称型椭圆鼻水翼(ellipticnosefoil)，椭圆鼻水翼的形状和理论坐标由图3给出。椭圆鼻水翼弦长150mm，并在一个高和宽为600mm×150mm的螺旋桨空泡水筒中进行试验。在第二种工况下，计....

图4 椭圆鼻水翼的计算域和边界条件

为了研究不同长度不同位置的挡板对回射流的影响，同时考虑到试验中的最大空化长度为0.5倍弦长，分别选择在椭圆鼻水翼吸力面距离导边0.37倍弦长处和0.60倍弦长处设置全展长的挡板。同时为了研究不同长度挡板的抑制效果，一个只有十分之一展长的挡板同样布置在0.37倍弦长处。挡板布置示意....

本文编号：4023172