非定常超空泡繞流研究.pdf

1、超空泡技術(shù)可以極大地避免水與航行體表面的粘性阻力，在某些情況下超空化航行體的阻力可以達到與空氣中的相當。航行體經(jīng)常是運動在變化的流場條件下，要實現(xiàn)超空泡減阻，必須維持穩(wěn)定的超空泡形態(tài)，這就要對非定常超空泡形態(tài)進行實時調(diào)整和控制。因此有必要研究非定常超空泡的規(guī)律。
　　本文首先將一種求解奇異積分方程的離散化數(shù)值方法應(yīng)用到研究非對稱水翼的定常超空泡問題。在無粘、無旋不可壓縮勢流理論框架內(nèi)，采用積-微分方程方法，對薄對稱楔體和細長錐體的

2、楔角和錐角變化引起的非定常超空泡進行了研究，楔角或錐角的變化為正弦或余弦脈沖變化、均勻增加或減小變化，得出了超空泡長度和形狀非定常變化過程。研究了空化數(shù)變化時薄對稱楔體和細長錐體非定常超空泡，得出了非定常超空泡長度和形狀變化過程。與準定常超空泡變化過程相比，這兩種非定常變化均表現(xiàn)出時間滯后性質(zhì)。
　　采用積-微分方程方法，對在靜止流體中作變速運動的細長錐體和對稱楔體的非定常超空泡問題作了研究，錐體和楔體的運動規(guī)律采取正弦或余弦脈沖

3、變化、均勻增加或減小變化，得出了變速運動超空泡長度和形狀的非定常變化過程，與準定常變化相比，非定?？张蓍L度和形狀變化過程表現(xiàn)出時間滯后性。脈沖變化頻率越高或加速度越大則時間滯后越長。
　　研究了薄楔體和細長錐體小擾動超空泡流問題，表明小擾動超空泡流的波動性：擾動波形沿著空泡表面以來流速度向空泡尾部傳播。
　　考慮重力的情況下，對于薄楔體和細長錐體的垂直超空泡作了分析，得出在垂直超空泡的場合，當通過空化器空泡分離點水平位置的空

4、化數(shù)相同時，入水超空泡比不計重力時的超空泡長，出水超空泡比不計重力時的超空泡短。在相同來流速度下，通氣超空泡的空化數(shù)比自然超空泡的空化數(shù)小得多，或者說，在相同的空化數(shù)時通氣超空泡的速度要小得多，F(xiàn)roude數(shù)也小得多，所以重力對通氣超空泡影響較大。
　　本文還用獨立膨脹原理研究了圓盤空化器垂直超空泡問題，找到了入水超空泡Froude數(shù)的臨界點。用獨立膨脹原理對變速運動圓盤和圓盤尺寸變化的非定常超空泡作了研究，得出了各種運動條件下的