串联回转体高速入水空化及运动特性的数值模拟

分类： 力学 >> 基础力学 提交时间： 2022-12-21 合作期刊: 《应用力学学报》

周东辉 施红辉

摘要： 为了研究串联回转体高速入水问题,基于求解雷诺时均的Navier-Stokes方程,采用VOF多相流模型和6自由度(6DOF)刚体运动模型,引入Schnerr-Sauer空化模型,结合重叠网格技术建立了串联回转体高速入水的三维数值计算模型,发现了串联回转体入水空泡演化的一些新现象,获得了不同入水时序下串联回转体入水空泡的演化规律,结合入水空泡的演化规律,分析了入水空泡演化过程对串联回转体运动特性的影响,给出了串联回转体高速入水的运动模式。结果表明:次发回转体入水过程受到首发回转体入水空泡流场的影响,在入水撞击阶段,次发回转体受到的冲击力小于首发回转体的,而且在入水过程中次发回转体的速度衰减小于首发回转体的; 随着入水时序增大,串联回转体入水运动模式依次出现追尾模式和弱扰动模式,在追尾模式中,次发回转体能够进入首发回转体形成的入水空泡内部运动并最终追上首发回转体,在弱扰动模式中,首发回转体的入水空泡演化过程不受次发回转体入水的影响,而次发回转体的入水空泡演化和运动受到了首发回转体空泡尾迹的干扰。

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