• 中国科技核心期刊
  • JST收录期刊

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

双发回转体水下齐射流体动力特性数值仿真

施 瑶 高 山 潘 光

施 瑶, 高 山, 潘 光. 双发回转体水下齐射流体动力特性数值仿真[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(5): 524-532. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.05.003
引用本文: 施 瑶, 高 山, 潘 光. 双发回转体水下齐射流体动力特性数值仿真[J]. 水下无人系统学报, 2021, 29(5): 524-532. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.05.003
SHI Yao, GAO Shan, PAN Guang. Numerical Simulation of Hydrodynamic Characteristics of Double-Revolving Bodies in Underwater Salvo[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(5): 524-532. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.05.003
Citation: SHI Yao, GAO Shan, PAN Guang. Numerical Simulation of Hydrodynamic Characteristics of Double-Revolving Bodies in Underwater Salvo[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2021, 29(5): 524-532. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.05.003

双发回转体水下齐射流体动力特性数值仿真

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.2021.05.003
基金项目: 国家自然科学基金(52172324); 中央高校基本科研业务费(3102019JC006)
详细信息
    作者简介:

    施 瑶(1988-), 男, 博士, 副研究员, 主要研究方向为水下发射水动力学.

  • 中图分类号: TJ630.1 O351.2

Numerical Simulation of Hydrodynamic Characteristics of Double-Revolving Bodies in Underwater Salvo

  • 摘要: 为研究双发回转体水下齐射过程流体动力演化特性, 基于均质多相流理论、标准RNG k-ε模型、Singhal空化模型以及重叠网格技术, 建立三维双发回转体水下齐射模型, 开展不同发射速度下双发回转体非定常空泡与运动姿态演变过程数值仿真, 分析了典型工况下双发回转体齐射过程流场结构演变、运动特性以及齐射速度对其运动特性的影响。结果表明: 航行前期空泡发展至最大, 随着航行器向自由液面运动,空泡从其末端由下至上逐渐脱落, 并发生了溃灭现象; 由于齐射过程中流动干扰区域的存在, 双发回转体肩部空泡形态演变过程由不对称演变为对称状, 从而导致回转体质心先向内侧偏移, 随后不断向外侧偏移;随着齐射速度的增大, 回转体出筒时刻空泡长度不断增大, 其质心由内侧向外侧偏移的交点向后推迟, 同时偏转角度不断减小。此研究对水下齐射工程技术具有一定的借鉴意义。

     

  • [1] Plesset M S, Chapman R B. Collapse of an Initially Spherical Vapour Cavity in the Neighbourhood of a Solid Boundary[J]. Journal of Fluid Mechanics, 1971, 47(2): 283-290.
    [2] Plesset M S, Prosperetti A. Bubble Dynamics and Cavitation[J]. Annual Review of Fluid Mechanics, 1977, 9(1): 145-185.
    [3] Brennen C E. Cavitation and Bubble Dynamics[M]. Oxford, UK: Oxford University Press, 1995.
    [4] Dyment A, Flodrops J P, Paquet J B, et al. Gaseous Cavity at the Base of an Underwater Projectile[J]. Aerospace ence & Technology, 1998, 2(8): 489-504.
    [5] 王一伟, 黄晨光, 吴小翠, 等. 航行体水下垂直发射空泡脱落条件研究[J]. 工程力学, 2015, 32(11): 33-39.

    Wang Yi-wei, Huang Chen-guang, Wu Xiao-cui, et al. Investigation of Cavities Shedding Condition on Underwater Vehicles in the Vertical Launch Process[J]. Engineering Mechanics, 2015, 32(4): 544-550.
    [6] 王一伟, 黄晨光, 杜特专, 等. 航行体垂直出水载荷与空泡溃灭机理分析[J]. 力学学报, 2012, 44(1): 39-48.

    Wang Yi-wei, Huang Chen-guang, Du Te-zhuan, et al. Mechanism Analysis about Cavitation collapse Load of Underwater Vehicles in a Vertical Launching Process[J]. Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics. 2012, 44(1): 39-48.
    [7] 魏英杰, 闵景新, 王聪, 等. 潜射导弹垂直发射过程空化特性研究[J]. 工程力学, 2009, 26(7): 251-256.

    Wei Ying-jie, Min Jing-xin, Wang Cong, et al. Research on Cavitation of Vertical Launch Submarine Missile[J]. Engineering Mechanics, 2009, 26(7): 251-256.
    [8] 权晓波, 燕国军, 李岩, 等. 水下航行体垂直发射尾空泡生成演化过程三维数值研究[J]. 船舶力学, 2014(7): 739-745.

    Quan Xiao-bo, Yan Guo-jun, Li Yan, et al. Three-dimensional Numerical Study on the Evolution Process of Tail Bubble of Underwater Vehicle Vertical Launching[J]. Journal of Ship Mechanics, 2014(7): 739-745.
    [9] 程丽, 张亮, 吴德铭, 等. 无升力双体水动力干扰计算[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2005, 26(1): 1-6.

    Cheng Li, Zhang Liang, Wu De-ming, et al. Hydrodynamic Interactions between Two Underwater Non-lifting Bodies[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2005, 26(1): 1-6.
    [10] 金大桥, 王聪, 魏英杰, 等. 水下轴向串列双圆柱体带空泡绕流研究[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2010, 31(10): 1329-1334.

    Jin Da-qiao, Wang Cong, Wei Ying-jie, et al. Cavitating Flow Study of an Underwater Two Axial Circular Cylinder in Tandem Arrangement[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2010, 31(10): 1329-1334.
    [11] 何春涛. 典型运动体入水过程多相流动特性研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2012.
    [12] 宋武超, 魏英杰, 路丽睿, 等. 基于势流理论的回转体并联入水双空泡演化动力学研究[J]. 物理学报, 2018, 67(22): 240-256.

    Song Wu-chao, Wei Ying-jie, Lu Li-rui, et al. Dynamic Characteristics of Parallel Water-entry Cavity Based on Potential Flow Theory[J]. Acta Physica Sinica, 2018, 67(22): 240-256.
    [13] Xu H, Wei Y, Wang C, et al. On Wake Vortex Encounter of Axial-symmetric Projectiles Launched Successively Underwater[J]. Ocean Engineering, 2019, 189: 106382.1-106382.11.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  101
  • HTML全文浏览量:  45
  • PDF下载量:  28
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-05
  • 修回日期:  2020-12-09
  • 刊出日期:  2021-10-31

目录

    /

    返回文章
    返回
    服务号
    订阅号