基于兩流體模型通氣超空泡數(shù)值模擬及加速度影響分析.pdf

1、超空泡減阻技術(shù)是實(shí)現(xiàn)水下航行體高速航行的新原理和新途徑，其減阻的主要原理是利用在航行體表面形成的氣層使周圍液體與航行體表面相隔離，減少其沾濕面積，從而大幅度的降低了航行體的粘性阻力。超空泡的理論研究過(guò)去主要是應(yīng)用勢(shì)流理論，近十幾年出現(xiàn)了應(yīng)用基于N-S方程來(lái)處理空泡流研究?，F(xiàn)有的空化模型在自然空化仿真研究中取得了較好的效果，但通氣超空泡的仿真大多采用均質(zhì)平衡流理論，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大的偏差。本文采用兩流體模型和動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，考慮了水-氣兩相

2、間的相互作用及重力效應(yīng)，對(duì)空化器和超空泡航行提進(jìn)行了數(shù)值仿真研究。具體研究工作如下：
　?。?）比較了不同湍流模型對(duì)通氣率的影響，通過(guò)數(shù)值模擬復(fù)現(xiàn)了通氣超空泡在不同通氣率條件下的發(fā)展過(guò)程，對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行了無(wú)關(guān)性驗(yàn)證，分析了有無(wú)水洞洞壁對(duì)三維航行體通氣超空泡形態(tài)和阻力上的影響。
　?。?）采用兩流體模型和SST湍流模型，考慮了水-氣兩相間的相互作用及重力效應(yīng)，對(duì)有界流場(chǎng)和無(wú)界流場(chǎng)中比尺效應(yīng)對(duì)通氣超空跑的影響進(jìn)行研究，得到了空泡形態(tài)