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题名近自由面高速航行体超空泡特征研究
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作者
魏平
翁明灯
杨晓彬
王首发
王一鸣
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机构
海军工程大学
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出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第5期94-105,共12页
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基金
湖北省自然科学基金项目(2024AFB400)。
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文摘
为了研究自由面对超空泡形状以及航行体水动力的影响,采用自适应网格方法结合流体体积方法对近自由面条件下超空泡航行体的运动过程进行数值模拟研究,分析自由面对超空泡形状、航行体升力、阻力、转矩的影响。研究发现:自由面的存在会导致超空泡尾部远离自由面偏移,超空泡的长度远小于无限水域中的超空泡长度;近自由面时,速度对航行体的升力有重要影响(小于50 m/s升力为负,大于60 m/s升力为正);当空泡完全包裹航行体时,仅空化器头部沾湿,航行体上的零转矩点始终出现在前端x=1D(D为空化器直径)附近,当超空泡尾部界面与航行体相交时,航行体的零转矩位置发生改变;当航行体攻角为正时,转矩受水深的影响较小,当攻角为负时,转矩受水深影响明显。
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关键词
高速航行体
超空泡特征
自由面
空泡偏移
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Keywords
high-speed vehicle
supercavitation characteristics
free surface
cavitation displacement
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分类号
TJ301
[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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题名超空泡水下弹道研究综述
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作者
王首发
王一鸣
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机构
海军工程大学兵器工程学院
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出处
《舰船电子工程》
2024年第5期1-5,27,共6页
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文摘
文章论述了水下弹道发展现状,阐述了水下弹道研究的问题,分析了水下弹道的关键技术,论证了水下弹道技术局限性和亟待解决的问题,分析了其未来发展趋势。
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关键词
水下弹道
入水
超空泡
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Keywords
underwater trajectory
water-entry
supercavity
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分类号
O351.2
[理学—流体力学]
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题名基于填充法的水下超空泡航行体带泡侵彻靶板数值模拟
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作者
魏平
王一鸣
王首发
翁明灯
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机构
海军工程大学兵器工程学院
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出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2024年第4期107-112,共6页
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文摘
针对超空泡航行体水下带泡侵彻靶板问题,首先采用填充法模拟空泡,建立了固-液-气三相耦合计算模型;然后,使用LS-DYNA进行了数值模拟,得到了侵彻过程中空泡的演化规律,验证了填充法模拟空泡的正确性;最后,重点分析了空泡溃灭对航行体和靶板的影响以及有无空泡对侵彻结果的影响。结果表明:空泡溃灭会导致航行体减速幅度降低近75%;相较带泡状态,不带泡状态下侵彻部位所受应力高出20%,航行体末速度高出7%,超空泡航行体侵彻问题中考虑带泡状态具有一定必要性。
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关键词
超空泡航行体
带泡侵彻
LS-DYNA
空泡溃灭
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Keywords
supercavitation vehicle
penetration with cavitation
LS-DYNA
cavitation collapse
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分类号
TJ410
[兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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题名超空泡射弹头锥外形对阻力及空化特性的影响
被引量：2
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作者
魏平
王首发
严文荣
于鑫
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机构
海军工程大学兵器工程学院
西安近代化学研究所
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出处
《海军工程大学学报》
CAS
北大核心
2022年第6期84-89,95,共7页
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文摘
为了获得超空泡射弹头锥外形对阻力及空化特性的影响规律,针对圆台形、倒锥形、圆柱形和沉窝形四种头锥形状超空泡射弹的流体动力学特性和空化特性进行了研究。基于Euler多相流模型和SST湍流模型建立了三维通气空化流场的数值模型,依托高速水洞试验室在通气空化条件下搭建了测试系统,分别开展了数值模拟研究和水洞试验研究。两种方法所得结论吻合,均显示:四种头锥的阻力特性和空化特性有所不同;以迎流面为参考,沉窝形头锥阻力系数最大,圆台形头锥阻力系数次之,倒锥形头锥阻力系数最小;空泡尺度与头锥的迎面阻力正相关,且沉窝形头锥生成空泡最为稳定。
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关键词
超空泡射弹
数值模拟
水洞试验
通气空化
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Keywords
supercavitating projectile
numerical simulation
water tunnel experiment
ventilated cavitation
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分类号
O351.2
[理学—流体力学]
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