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船舶力学2025年第11期:水下航行体穿越筒口气团的力学特性研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:戴旭刚;王宝寿;何振民;许统华;

单位:中国船舶科学研究中心;水动力学全国重点实验室;

摘要:筒口气团对水下航行体出筒过程流场与载荷特性具有重要影响。本文通过数值模拟方法,将该过程简化为航行体在垂直静止的筒中突然起动,并以定速穿越气团的过程,研究了其流场与力学特性。主要结果如下:筒口气团受航行体出筒挤压、驱赶、穿越与卷吸,在筒口平台及航行体周围形成振荡的环状气泡,筒口流场具有强烈的非定常涡运动特征;由环状气泡诱导的压力振荡影响整个流场,该压力随时间与距离衰减;流场振荡压力可近似认为线性叠加在航行体表面原有绕流压力上,使出筒过程中航行体母线上周期性地出现逆压梯度,这会影响可能在物面上出现的流动分离与空泡;在以气团当量球体直径和航速为特征量定义的无量纲时间下,不同气团体积的航行体振荡受力特性达到了归一化。

关键词:筒口气团;;数值模拟;;压力振荡;;涡运动;;归一化