回转体头部通气入水流场演化与载荷特性数值预报研究

摘要：

为探究周向通气对回转体入水表面载荷的影响,基于VOF(volume of fluid)模型和Realizable k-ε两层湍流模型,开展了周向通气回转体低速入水流场演化数值预报和表面载荷特性分析.通过将数值预报的空泡形态与试验结果相对比,验证了所采用的数值方法的有效性,并分析了不同通气率对空泡形态、流场特性和表面载荷特性的影响.结果表明,通气会改变回转体入水空泡演化过程以及侧壁表面压力,在通气作用下空泡第一次脱落时间延缓,并且通气气体流向空化器后方负压区,改善了空化器后方的负压情况;其次,通气气体在通气口附近形成了明显的涡结构,之后与壁面处由空化器形成的涡融合,增强了空泡中部的涡流强度;最后,通气率越大,空泡闭合时间越晚,空泡体积越大,尾部空泡越不容易发生脱落,同时通气会减缓回转体表面的压力波动,通气率越大压力波动越小.综合分析可以认为,侧向通气对于回转体低速入水流场及表面载荷特性有一定的改善作用.

关键词：回转体、头部通气、入水、流场演化、表面载荷

所属期刊栏目：42

分类号：O351.2(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项;辽宁省兴辽英才计划项目

在线出版日期：2022-06-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：172-182