压力波作用下二维椭圆形气泡界面演化规律研究

• 作者: 刘元清 王一伟 王宇飞 王静竹 黄晨光
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 水中压力波 二维椭圆形气泡 射流角度 斜压机制 R-M不稳定性
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 专栏———空化流动与空泡
• 页码范围: 820-827
• 页数: 8页
• 分类号: V211.3
• 字数: 5429字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2020.0069

摘要

水中压力波与气泡相互作用研究是解决空泡群溃灭问题的核心基础.射流是压力波作用下气泡非球形演化的最显著特征.本文通过数值模拟方法分析了水中压力波加载下二维椭圆形气泡的界面演化规律.结果表明,射流的生成位置与气泡倾角无关,方向与其密切相关.当气泡倾角等于0°,在气泡长轴两端生成两个方向相反的射流,最终与压力波传播方向相同的射流占主导.当气泡倾角等于90°,在气泡长轴两端生成两个对称射流,其与压力波传播方向夹角为53.9°.通过定量分析涡量方程式中各项的作用,揭示界面处压力梯度和密度梯度不共线导致的斜压机制是射流形成的主要原因.最后,通过改变椭圆形气泡倾斜角度,获得了气泡倾角与射流角度的关系.