尾部射流作用下通气超空泡的瞬态动力学分析

摘要：

通气空化可应用于水下航行器以实现高减阻率.在推进系统产生的高速尾喷流的影响下,通气超空泡可能会发生变形、波动和不稳定.本文重点针对尾射流作用下通气超空泡瞬态演化动力学机制开展研究,实验在具有高除气率的开放式水洞系统中进行,详细记录了不同尾射流流量下气液界面的演变过程.采用可压缩多相流模型,结合剪切应力湍流模型和界面追踪方法,对流场进行了深入研究.随着射流速度从亚音速增加到声速,流场呈现三种不同的模式,分别为透明空泡(TC)、透明空泡-射流(TC-J)和变形空泡-射流(DC-J)模式.在TC模式下观察到一种新的泄气机制,该机制下双涡管泄气与界面震荡泄气耦合.进一步对内部流场结构变化和局部压力脉动规律进行了详细讨论,得到流型随无量纲射流动量比和动能比的变化规律,所得结果可为通气超空泡的控制提供有价值的见解.

机标关键词：瞬态动力学分析、界面追踪方法、可压缩多相流、水下航行器、动力学机制、剪切应力、推进系统、压力脉动、内部流场、多相流模型

所属期刊栏目：38

分类号：TH122;U463.32;TH215

在线出版日期：2022-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：91-103