细长体出水动力学的实验研究及数值模拟

• 作者: 彭立兵 施红辉 贾会霞 陈波
• 来源期刊: 实验流体力学
• 学科: 物理学
• 关键词: 细长体 出水 空泡 自由面
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 所属期刊栏目: 基础研究及应用
• 页码范围: 26-31,42
• 页数: 7页
• 分类号: O352|O359
• 字数: 3598字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11729/syltlx20140050

摘要

航行体出水过程涉及到气液两相交界，流场是非定常且高度非线性的，是一个非常复杂的过程。为了深入研究该问题，采用实验和数值模拟相结合的方法研究了细长体垂直出水过程的水动力特性。实验在二维水箱中进行，采用高速摄影仪拍摄了不同速度下细长体垂直出水流场。数值模拟采用 VOF 模型，结合动网格和 UDF 技术对相应的实验工况进行了模拟。研究了细长体水下运动过程中空泡的生长和溃灭机理，以及细长体出水时对自由液面的干扰规律。实验研究表明：（1）细长体在完全出水时刻出水速度发生突增；（2）随着细长体速度的增大，空泡产生的部位是从尾部开始，然后再在头部出现；（3）当细长体头部没有局部空泡产生的时候，细长体出水时会造成明显液面隆起现象，当细长体头部产生局部空泡后，细长体出水时，没有明显液面隆起现象，但是会产生“喷溅”现象。数值计算表明：在不产生空泡的情况下，细长体头部接近水面到完全出水的过程中，自由液面都会隆起，尾部出水时液面隆起的程度比头部出水时大。通过比较数值计算结果与实验结果，两者吻合较好。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	施红辉	浙江理工大学机械与自动控制学院	102	449	11.0	16.0
2	贾会霞	浙江理工大学机械与自动控制学院	30	98	6.0	9.0
3	陈波	浙江理工大学机械与自动控制学院	95	443	12.0	17.0
4	彭立兵	浙江理工大学机械与自动控制学院	5	11	2.0	3.0