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带尾翼水下自然超空泡射弹数值模拟研究 总被引:2,自引:1,他引:2
基于Navier-Stokes方程,考虑气液间相变,采用大涡模拟湍流模型,PISO算法及VOF方法,利用自行开发的程序对绕三维带尾翼水下自然超空泡射弹的非定常空泡流动进行了数值模拟研究.通过计算结果得到超空泡从射弹头部初生至完全包裹弹身的形成过程.在此基础上,计算不同攻角条件下的超空泡形态,并给出射弹表面空泡厚度分布曲线,分析不同攻角对超空泡形态特性的影响规律,以及在零攻角条件下,分析尾翼对空泡形态的影响.另外计算不同空化数条件下的超空泡无量纲长度和厚度,将计算结果与实验数据进行对比,两者吻合较好.研究结果为进一步研究水下高速射弹的水动力特性和弹道特性问题提供理论基础. 相似文献
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超空泡流动涉及多相、相变、湍流、可压缩性和非定常特性等复杂情况,亟待发展相应的精细数值模拟方法和计算软件.本文基于均质平衡流理论和输运方程类空化模型,提出了复杂气、汽、水多相的通气空泡流数学模型,采用有限体积方法和SIMPLE算法,建立了求解混合介质的雷诺平均N-S方程、湍流方程、各组分质量分数输运方程的数值模拟方法,自主开发了相应的三维计算程序.模拟了绕圆盘的轴对称通气超空泡流,计算结果与经典的近似公式、半经验公式及试验数据吻合良好,验证了数学模型和数值计算方法能够正确预报通气空泡流场的基本空泡形态和流场动力特性. 相似文献
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空化器参数对超空泡形成和发展的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
为了探索超空泡的生成机理和形态变化规律,依据其产生方式,进行了自然超
空泡高速射弹试验和通气超空泡水洞试验研究. 分析了超空泡的生成过程和空化器参数对形
成超空泡的临界空化数和通气系数门限值的影响. 研究了超空泡形态尺寸变化的特性,空化
器直径和线型对自然和通气超空泡的形态尺寸有相类似的影响规律:超空泡尺寸随着空化器
直径的增加而增加;在相同条件下,钝头空化器要比圆锥形空化器更容易形成超空泡;相对
较小的直径空化器很难形成透明的通气超空泡,其主要原因是自然空化数没有降到足够低.
此外,研究表明空化器直径对通气超空泡的细长比的影响较大,这与对自然超空泡形态的影
响不相同. 最后,对空化器的未来研究发展进行了展望. 相似文献
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平头物体三维带空泡入水的数值模拟 总被引:6,自引:1,他引:6
本文用时间步进法和边界积分方程方法数值求解平头物体的垂直及斜向入水过程,这是一个在非线性自由面条件下,物体与流体有耦合作用,三维、非定常、理想不可压流体的运动问题,自由面用Lagrangian参数描述,物面用固结在物体上的Eulerian坐标描述,数值计算上提出了物面动力学条件(流-固耦合运动方程)和自由面动力学条件的二阶精度的时间差分隐格式,最后给出若干入水情况的详细计算结果。 相似文献
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针对典型导弹外形,通过求解三维Navier-Stoke方程开展了多喷口喷流与超声速来流的复杂干扰流动数值模拟,研究了来流马赫数、来流攻角、喷口数量及位置、喷流压力比对流场结构和弹体表面流动的影响.结果表明,相邻喷口间会产生明显的干扰,来流马赫数、攻角、喷口数量及位置和喷流压力都会对喷流与主流之间的干扰以及导弹表面流动产生明显影响,且在沿流向布置的多喷口中,最上游喷口决定了喷口前的流场结构. 相似文献
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半封闭狭缝湍流冲击射流的数值模拟 总被引:6,自引:0,他引:6
将Yakhot和Orszag提出的RNGk-ε模型推广应用于半封闭狭缝冲击射流场的数值模拟,以评价该模型对这种复杂湍流的预测能力。将计算得到的流场平均速度分布、湍流强度分布和流函数分布与标准k—ε模型的预测结果以及相应的实验数据进行了比较,结果表明:RNGk—ε模型的预测结果总体上要好于标准k—ε模型,但与实验值相比,所有预测结果都还存在不同程度的误差,尤其是近壁区和滞止点较远下游处的湍流强度分布。说明RNG模型虽然已在某些湍流的预测中取得了一定的成功,但要定量准确地预测冲击射流场,还必须针对其流动特征对模型加以改进。 相似文献
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间隔靶对射流侵彻影响的数值模拟和实验研究 总被引:3,自引:0,他引:3
对某聚能装药射流侵彻靶板的过程进行了数值模拟 ,得出其碰撞点附近应力分布与传统理论相符 ,侵彻深度与实验结果及工程计算结果基本相符 ;分别对该聚能装药侵彻连续靶和间隔靶的过程进行了数值模拟 ,数值模拟结果显示间隔靶的侵彻深度明显低于连续靶的侵彻深度 ,这说明侵彻开坑阶段的能耗侵深比远大于准定常阶段。为了验证间隔靶对射流侵彻的影响 ,用另一聚能装药分别对连续靶和间隔靶进行了侵彻实验 ,并排除了炸高的影响。实验结果也表明 ,间隔靶对射流侵彻的确存在着不利影响。还结合数值模拟及实验结果对传统的侵彻公式进行了修正。 相似文献
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圆射流中拟序涡配对的数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
用三维涡丝法结合涡丝的增加与合并技术,对不可压圆射流场,数值模拟了在扰动中加入次谐波后流场拟序涡的配对,配对情况与实验结果一致,通过对不同时刻涡量图的比较与分析,给出了次谐波初始强度对涡配对的影响,初始强度越大,涡配对出现越早,涡配对位置越往上游移动;同时还得到了基波与次谐波初始相位差和涡配对的关系,没有相位差时,次谐波增长最快,相位差增加时,涡配对的速度降低。说明控制次谐波的初始强度和基波与次谐波的相位差,能起到控制圆射流剪切层乃至控制整个射流场的目的。 相似文献
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The unsteady behaviour of a sheet cavity on a hydrofoil under stationary conditions is important with respect to both noise generation and erosion. Observations of two-dimensional as well as three-dimensional cavities are performed. From the observation it is concluded that the formation of a re-entrant jet is of major importance to explain the unsteadiness. Numerical simulation of the two-dimensional cavitating flow is performed, showing good agreement with the observations. 相似文献
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本文介绍了在中国科技大学立式水洞中进行的底部喷流流动显示及底压测量实验以及对x型翼体组合体弹翼上前缘涡破碎的观察,系统地比较了有、无喷流及有、无尾罩下各种底部流态,为工程应用提供了实验依据. 相似文献
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运用数值方法,模拟出展向分布的同向倾斜微型射流列与平板湍流边界层相互作用形成流向涡列的流场结构,验证了利用其来对湍流边界层进行控制的可能性.随射流间距减小,流向涡列控制作用流向渗透能力增强,但作用区域减小;随射流速度提高,流向涡列控制作用增强,但过大的射流速度反而会导致流向涡列在局部区域内控制作用的下降;随射流俯仰角减小、倾斜角增大,流向涡列初始控制作用增强,但过小的俯仰角、过大的倾斜角会导致流向涡列流向控制区域明显缩小.要保证流向涡列具有较强的湍流边界层控制作用,必须通过合理配置射流列各主要参数,在保证各流向涡具有一定强度的同时,还要确保各流向涡在形成时部分嵌入边界层内部. 相似文献