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水下航行体通气超空泡非对称性研究 被引量:56
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作者 袁绪龙 张宇文 +3 位作者 王育才 邓飞 陈伟政 党建军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期146-150,共5页
超空化水下高速航行体为了满足运动平衡性和稳定性要求,需要采用非对称超空泡流动模式。为了探索满足要求的非对称超空泡流型,在水洞中开展了水下航行体通气超空泡非对称性实验研究。采用通气的方法在较低水速(V=7~12m/s)下生成人工超... 超空化水下高速航行体为了满足运动平衡性和稳定性要求,需要采用非对称超空泡流动模式。为了探索满足要求的非对称超空泡流型,在水洞中开展了水下航行体通气超空泡非对称性实验研究。采用通气的方法在较低水速(V=7~12m/s)下生成人工超空泡,通过分析和测量不同弗劳德数、模型攻角、空化器攻角与舵角等实验条件下的超空泡图像,获得了航行体超空泡非对称性与影响因素之间的定量和定性关系。研究表明,当组合参数F_r^2(1+σ)>50时,重力引起的超空泡变形量小于5‰;由模型攻角、空化器攻角和舵角产生的非对称超空泡流型可以满足超空化水下航行体的平衡性要求。 展开更多
关键词 水下航行体 通气空化 非对称性 弗劳德数 水洞实验 超空化减阻效应
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水下航行体通气超空泡形态实验研究 被引量:17
2
作者 袁绪龙 张宇文 +2 位作者 刘乐华 陈伟政 邓飞 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期33-37,共5页
在水洞中对航行体模型的通气超空泡形态及其影响因素进行了系列实验研究。在低速的情况下通过向空化器下游通入空气生成了超空泡。通过改变水洞速度、压力 ,通气参数 ,模型外形和状态产生了多种超空泡外形并研究了超空泡外形与空化器、... 在水洞中对航行体模型的通气超空泡形态及其影响因素进行了系列实验研究。在低速的情况下通过向空化器下游通入空气生成了超空泡。通过改变水洞速度、压力 ,通气参数 ,模型外形和状态产生了多种超空泡外形并研究了超空泡外形与空化器、空化数和通气参数之间的关系以及影响超空泡形状的因素 ,得出了有益的结论。对于下一步的研究工作具有指导意义 。 展开更多
关键词 航行体 通气超空化 空化器 超空泡 模型实验
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高速超空化航行体典型空化器多相流CFD分析 被引量:31
3
作者 袁绪龙 张宇文 杨武刚 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期53-55,59,共4页
基于匀相流假设,建立了自然空化流动的多相流CFD模型,并在商业软件Fluent的框架下实现。计算了半球头细长回转体的空化流动并与实验测量结果进行了比较,表明该模型能准确预报回转体的空化流动。使用该多相流CFD模型计算并分析了三种典... 基于匀相流假设,建立了自然空化流动的多相流CFD模型,并在商业软件Fluent的框架下实现。计算了半球头细长回转体的空化流动并与实验测量结果进行了比较,表明该模型能准确预报回转体的空化流动。使用该多相流CFD模型计算并分析了三种典型的空化器—圆盘,圆锥和射流空化器的的空化流动,为进一步研究超空化高速水下航行体或高速射弹空化器参数与空泡参数的关系以及空化器与后体的匹配关系奠定了基础。 展开更多
关键词 超空化 航行体 匀相流 自然空化 回转体 计算流体力学
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无动力潜射导弹运载器出水弹道建模与实验验证 被引量:13
4
作者 袁绪龙 张宇文 +1 位作者 殷崇一 刘乐华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第S5期187-189,共3页
文中建立了无动力潜射导弹运载器出水弹道数学模型,并进行了海上实验验证,仿真计算结果与实验测试数据吻合很好。通过对12条次的实验数据与仿真预报数据的方差分析,表明所建数学模型具有很高的仿真精度,可应用于工程型号的出水弹道预报... 文中建立了无动力潜射导弹运载器出水弹道数学模型,并进行了海上实验验证,仿真计算结果与实验测试数据吻合很好。通过对12条次的实验数据与仿真预报数据的方差分析,表明所建数学模型具有很高的仿真精度,可应用于工程型号的出水弹道预报与仿真研究。 展开更多
关键词 出水弹道 数学模型 实验验证 仿真精度
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预置舵角对高速入水弹道和流体动力的影响 被引量:10
5
作者 袁绪龙 朱珠 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期11-16,168,共6页
为了实现导弹以反复入水方式进行末段突防,需要形成向上弯曲的弹道,考虑采用预置舵角的方法迫使弹体在超空泡流动条件下作抬头转动,依靠攻角产生的尾部滑行力提供转平所需的法向过载。本文研究了具有细长前锥段外形的超空泡导弹在高速... 为了实现导弹以反复入水方式进行末段突防,需要形成向上弯曲的弹道,考虑采用预置舵角的方法迫使弹体在超空泡流动条件下作抬头转动,依靠攻角产生的尾部滑行力提供转平所需的法向过载。本文研究了具有细长前锥段外形的超空泡导弹在高速入水时弹道和流体动力的情况。利用动网格技术控制弹体以及整个计算区域的运动,采用Mixture方法描述气-液界面的运动变化;通过流场-弹道耦合方法,分析了通气条件下,0°~30°范围内不同预置舵角下入水弹道与流体动力的变化规律。研究结果表明,预置舵角可以控制弹道转平,且预置舵角越大弹道越容易转平。 展开更多
关键词 高速入水 预置舵角 通气 弹道 流场-弹道耦合
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运载器垂直出水弹道姿态角奇异性问题研究 被引量:7
6
作者 袁绪龙 张宇文 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期83-84,87,共3页
研究了欧拉角定义的物理奇异性和欧拉方程求解的计算奇异性,分析了运载器垂直出水弹道姿态角定义面临的问题,提出用反欧拉法来定义和考核运载器出水弹道的姿态角。最后分析了应用反欧拉法姿态角定义的可行性及其对内测系统的要求。
关键词 姿态角 奇异性 水弹道 运载器 问题研究 垂直 方程求解 内测系统 欧拉法 定义 欧拉角
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空投鱼雷弹道视景仿真系统设计与实现 被引量:5
7
作者 袁绪龙 张宇文 刘乐华 《舰船科学技术》 北大核心 2002年第3期24-26,共3页
本文论述了使用OpenGL图形库实现空投鱼雷弹道视景仿真系统设计的方案 。
关键词 OPENGL图形库 空投鱼雷 弹道 视景仿真 系统设计 可视化仿真 系统分析
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跨介质航行器高速入水冲击载荷特性 被引量:16
8
作者 袁绪龙 栗敏 +2 位作者 丁旭拓 任伟 周方旭 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1440-1449,共10页
跨介质航行器组合了导弹与超空泡武器的优势,比导弹的末段突防能力强,同时弥补了超空泡武器航程不足的缺点,是未来反舰武器的重要发展方向。跨介质航行器高速入水冲击载荷特性及其降载方法是跨介质航行器研发中的关键技术之一。建立跨... 跨介质航行器组合了导弹与超空泡武器的优势,比导弹的末段突防能力强,同时弥补了超空泡武器航程不足的缺点,是未来反舰武器的重要发展方向。跨介质航行器高速入水冲击载荷特性及其降载方法是跨介质航行器研发中的关键技术之一。建立跨介质航行器高速入水多相流场与弹道耦合仿真模型,进行模型验证与校核。对典型工况下的跨介质航行器高速入水过程冲击载荷特性进行仿真,并对不同速度下的高速入水过程弹道参数进行对比。结果表明:预置舵角引起的尾拍运动产生周期性的法向过载,达到轴向过载的2.7倍左右;法向力主要由振荡攻角引起的位置力构成,惯性力很小,可以忽略;入水速度的增大引起尾拍频率加快,攻角振荡幅度降低,入水速度对法向冲击力系数影响很小。 展开更多
关键词 跨介质航行器 高速入水 冲击载荷 尾拍运动 仿真建模
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回转体局部空化流场数值模拟的一种改进算法 被引量:1
9
作者 袁绪龙 张宇文 刘乐华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2004年第S4期345-348,共4页
改进了一种基于势流的回转体局部空化流场数值模拟算法,使之能够适用更大的空化效范围,更广泛的空化器类型。提出一种确定空泡光滑脱体点位置的迭代方案,使得算法能够自动寻找光滑分离点的位置.针对有台阶的空化器类型,提出一种初始空... 改进了一种基于势流的回转体局部空化流场数值模拟算法,使之能够适用更大的空化效范围,更广泛的空化器类型。提出一种确定空泡光滑脱体点位置的迭代方案,使得算法能够自动寻找光滑分离点的位置.针对有台阶的空化器类型,提出一种初始空泡位置的确定方法,使得算法能够使用于这种类型空化器局部空泡的计算。最后,进行了水洞实验对算法进行了实验验证,结果表明该算法所确定的空泡外形与实验结果吻合很好。 展开更多
关键词 面元法 回转体 空化器 空泡脱体点 迭代算法
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基于高端平台的水雷弹道视景仿真研究 被引量:1
10
作者 袁绪龙 张宇文 +1 位作者 查展鹏 刘乐华 《舰船科学技术》 北大核心 2004年第1期35-38,共4页
将视景仿真技术最新进展应用于某型水雷弹道可视化仿真,根据视景仿真本身要求和水雷弹道可视化的特定需求,设计出较为完善的水雷弹道视景仿真方案,并在高端平台上实现了某型水雷弹道视景仿真系统。文中还总结了实体建模方法。对水中兵... 将视景仿真技术最新进展应用于某型水雷弹道可视化仿真,根据视景仿真本身要求和水雷弹道可视化的特定需求,设计出较为完善的水雷弹道视景仿真方案,并在高端平台上实现了某型水雷弹道视景仿真系统。文中还总结了实体建模方法。对水中兵器弹道可视化仿真具有重要借鉴作用。 展开更多
关键词 高端平台 视景仿真 水雷弹道 系统开发
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iSIGHT在运载器出水弹道优化设计中的应用 被引量:2
11
作者 袁绪龙 王亚东 张宇文 《鱼雷技术》 2010年第4期253-257,共5页
在无动力潜射导弹运载器大深度发射出水弹道设计中,由于设计参数众多,约束条件复杂,手工进行时序弹道控制方案设计与调优是一件十分繁琐的工作,需要很多的经验与技巧,且不能保证获得最优控制方案。该文采用多学科集成优化设计软件iSIGH... 在无动力潜射导弹运载器大深度发射出水弹道设计中,由于设计参数众多,约束条件复杂,手工进行时序弹道控制方案设计与调优是一件十分繁琐的工作,需要很多的经验与技巧,且不能保证获得最优控制方案。该文采用多学科集成优化设计软件iSIGHT对出水弹道控制方案优化设计进行了建模与研究,不仅实现了设计过程的自动化,提高了设计效率,而且获得了性能优化的出水弹道控制方案,为运载器出水弹道性能的改进设计提供参考。 展开更多
关键词 无动力运载器 出水弹道 控制方案 优化设计 ISIGHT
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水雷出水攻击弹道规划与仿真 被引量:1
12
作者 袁绪龙 刘维 +1 位作者 李兵 王亚东 《鱼雷技术》 2011年第5期332-336,共5页
在信息战和网络战条件下,水雷出水攻击目标可以大幅增大封锁半径,并且将封锁领域从水面扩展到低空,从而可大大提高主动攻击水雷的作战效能。分析了水雷出水攻击作战过程的特点,提出了水雷出水攻击弹道方案和弹道规划方法,并就3种典型作... 在信息战和网络战条件下,水雷出水攻击目标可以大幅增大封锁半径,并且将封锁领域从水面扩展到低空,从而可大大提高主动攻击水雷的作战效能。分析了水雷出水攻击作战过程的特点,提出了水雷出水攻击弹道方案和弹道规划方法,并就3种典型作战态势进行了弹道仿真,结果表明,该弹道方案可以使水雷有效命中目标,从理论上证实了弹道方案的可行性。研究成果可为工程设计人员提供参考。 展开更多
关键词 水雷 出水攻击 弹道规划 作战效能 仿真
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水下超空泡航行体流体动力设计原理研究 被引量:24
13
作者 邓飞 张宇文 +2 位作者 袁绪龙 陈伟政 杨武刚 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期806-810,共5页
在对航行体超空泡生成、流型和稳定性水洞模型实验研究的基础上 ,从航行体运动力学原理出发 ,研究了超空泡航行体流体动力设计需要解决运动平衡、稳定性与可控制等基本问题 ,给出了超空泡航行体流体动力设计原理、方法与实现途径 ;并提... 在对航行体超空泡生成、流型和稳定性水洞模型实验研究的基础上 ,从航行体运动力学原理出发 ,研究了超空泡航行体流体动力设计需要解决运动平衡、稳定性与可控制等基本问题 ,给出了超空泡航行体流体动力设计原理、方法与实现途径 ;并提出了一种流体动力设计原理方案 ,设计加工了实验模型 ,在水洞中进行了验证实验。实验获得的航行体超空泡流型照片和流体动力曲线表明提出的超空泡航行体流体动力设计原理是正确的 。 展开更多
关键词 超空泡航行体 空泡流型 流体动力设计 水洞模型实验
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通气流量对超空泡外形特征影响实验研究 被引量:18
14
作者 杨武刚 张宇文 +3 位作者 邓飞 袁绪龙 范辉 阚雷 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期358-362,共5页
通气超空泡技术是提高水下航行体速度的一种重要方式,生成稳定的空泡形态是该技术的重要环节。在高速水洞实验室中进行了超空泡的生成和形态稳定性实验研究,获得了大量通气超空泡的记录。通过对空泡的外形进行量化处理,获得了通气流量... 通气超空泡技术是提高水下航行体速度的一种重要方式,生成稳定的空泡形态是该技术的重要环节。在高速水洞实验室中进行了超空泡的生成和形态稳定性实验研究,获得了大量通气超空泡的记录。通过对空泡的外形进行量化处理,获得了通气流量以及空化数对细长体超空泡长度和直径等几何特征量的影响规律,同时对实验结果进行了定性和定量分析。实验证实了通气流量率是影响超空泡尺度的最重要因素,对二者关系进行了拟合并与同类文献进行了比较,提出了实现超空泡外形调控的通气规律。 展开更多
关键词 流量率 通气超空化 水洞实验 空泡外形 空化数
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潜载导弹垂直发射横向振动特性仿真分析 被引量:22
15
作者 裴譞 张宇文 +1 位作者 袁绪龙 张纪华 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1056-1060,共5页
潜射导弹在出筒上升过程中是个复杂的动力学过程,直接决定了导弹出筒后的弹道变化特征。在分析了导弹的流体动力特性、弹性密封环的变形应力特征及其与弹体耦合作用的情况下,建立了潜射导弹垂直发射横向动力学模型。重点对出筒过程弹体... 潜射导弹在出筒上升过程中是个复杂的动力学过程,直接决定了导弹出筒后的弹道变化特征。在分析了导弹的流体动力特性、弹性密封环的变形应力特征及其与弹体耦合作用的情况下,建立了潜射导弹垂直发射横向动力学模型。重点对出筒过程弹体横向振动及其特性进行了仿真研究,提出了抑制弹体横向振动的解决方法。结果表明,密封环抗压刚度和尺寸对导弹横向振动特性均有较大影响。研究结果可以为导弹垂直发射弹道控制、发射安全性评估、导弹与发射系统设计提供理论基础与研究手段。 展开更多
关键词 振动与波 动载体 水下垂直发射 横向振动 仿真分析
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重力场对轴对称体稳定空泡形态影响的实验研究 被引量:11
16
作者 陈伟政 张宇文 +1 位作者 袁绪龙 邓飞 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期274-278,共5页
水下超空泡航行器的空泡几何形状对航行器的受力状态与航行性能关系重大 ,在水洞模型超空泡实验中发现重力场是影响空泡几何形状的主要原因之一 ,该问题此前虽有文献提及 ,但未见有具体阐述 ,为此专门开展了在不同佛汝德数下对不同头型... 水下超空泡航行器的空泡几何形状对航行器的受力状态与航行性能关系重大 ,在水洞模型超空泡实验中发现重力场是影响空泡几何形状的主要原因之一 ,该问题此前虽有文献提及 ,但未见有具体阐述 ,为此专门开展了在不同佛汝德数下对不同头型的轴对称体模型空泡几何特性的实验研究。实验中获得了大量变形空泡的录像 ,并对空泡的外形进行了定量处理 ,对实验结果进行了定性与定量分析 ,获得了重力场对轴对称体空泡几何形状影响的规律性结果 ,同时对重力场影响空泡形变的机理作了探讨分析。 展开更多
关键词 超空泡 轴对称体 水洞实验 佛汝德数 空泡数 空泡变形
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超空泡航行器舵效的水洞试验研究 被引量:10
17
作者 裴譞 王育才 +2 位作者 张宇文 邓飞 袁绪龙 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1008-1012,1018,共6页
为了获得超空泡航行器可控弹道与总体设计输入条件,对通气超空泡的生成和尾翼舵角的力学特性进行了缩比模型试验.通过改变通气量和尾翼舵角,对模型超空泡的形态和力学特性进行了深入分析,获得了尾翼舵角对升力的影响规律及尾翼舵效随攻... 为了获得超空泡航行器可控弹道与总体设计输入条件,对通气超空泡的生成和尾翼舵角的力学特性进行了缩比模型试验.通过改变通气量和尾翼舵角,对模型超空泡的形态和力学特性进行了深入分析,获得了尾翼舵角对升力的影响规律及尾翼舵效随攻角和通气量变化的规律,并探讨了由于空泡尾部重力效应引起的上漂现象的补偿方法.试验结果表明:在沾湿条件下,水下超空泡航行器尾翼舵面升力线斜率可取正值常数进行全域投影,这与同样条件下常规水下航行器相同;完成超空化后,当攻角为0.4°时,主体空泡耦合升力损失将导致舵效减小,且舵效对通气量的改变不敏感;当攻角大于1.2°后,舵效特性逐步恢复,此时主体空泡已经脱离翼面,舵面处于沾湿状态. 展开更多
关键词 超空化 水下航行器 水洞试验 尾翼舵效 水力学特性
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弹体高速入水弯曲弹道实验研究 被引量:31
18
作者 王云 袁绪龙 吕策 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期1998-2002,共5页
通过模型高速入水实验,利用高速摄像机拍摄了弹体入水过程和空泡形态演变过程,得到了4种头部外形模型的弹道曲线,并分析了头型、入水角、入水速度对水下弹道的影响。研究结果表明:椭圆斜截头弹体由于其特殊的头部更容易产生偏向水面的... 通过模型高速入水实验,利用高速摄像机拍摄了弹体入水过程和空泡形态演变过程,得到了4种头部外形模型的弹道曲线,并分析了头型、入水角、入水速度对水下弹道的影响。研究结果表明:椭圆斜截头弹体由于其特殊的头部更容易产生偏向水面的弯曲弹道,而其他3种弹体在一定速度内弹道比较稳定,基本趋于直线,虽然在有些工况下弹道发生了偏转,这是由于弹体加工过程中结构误差等造成的弹道不稳定性;入水角对弹道影响比较显著,小的入水角条件下弹体迅速向水面偏转,而入水角增大到一定程度时弹道向缸体底部偏转。所得结论可为高速入水武器的研究提供参考。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 弯曲弹道 实验研究 高速入水 超空泡
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波浪对导弹垂直发射水弹道影响研究 被引量:16
19
作者 王亚东 袁绪龙 +1 位作者 张宇文 刘维 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期630-635,共6页
潜射导弹出水过程中受到海浪作用的扰动,对导弹水弹道参数产生一定影响。采用Pierson-Moscowitz频谱和SWOP方向分布函数构建了随机海浪模型,并根据切片理论给出了波浪力计算公式。根据波浪随机性的特点,借鉴蒙特卡洛法思想,利用建立的... 潜射导弹出水过程中受到海浪作用的扰动,对导弹水弹道参数产生一定影响。采用Pierson-Moscowitz频谱和SWOP方向分布函数构建了随机海浪模型,并根据切片理论给出了波浪力计算公式。根据波浪随机性的特点,借鉴蒙特卡洛法思想,利用建立的数学模型进行了统计法仿真,得出了波浪对导弹无控弹道参数最大偏差影响随深度变化的规律,且给出了不同海况和主浪向参数波浪影响下弹道参数最大偏差数值,阐述了其变化规律。仿真方法和结果对工程研究有一定参考价值。 展开更多
关键词 流体力学 水下发射 水弹道 随机波浪
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导弹水下发射筒口气泡特性研究 被引量:25
20
作者 王亚东 袁绪龙 覃东升 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期991-995,共5页
潜射导弹通常采用燃气—蒸汽弹射装置发射,弹尾离筒阶段筒口发生强烈的水-气交互作用,形成筒口气泡,该气泡的发展过程对发射平台会造成不利影响。采用CFD软件FLUENT对导弹离筒过程筒口气泡的发展及其对发射平台的影响进行了数值模拟。然... 潜射导弹通常采用燃气—蒸汽弹射装置发射,弹尾离筒阶段筒口发生强烈的水-气交互作用,形成筒口气泡,该气泡的发展过程对发射平台会造成不利影响。采用CFD软件FLUENT对导弹离筒过程筒口气泡的发展及其对发射平台的影响进行了数值模拟。然后,给出了艇体不同位置压力脉动规律及其受发射深度的影响规律。仿真结果表明,压力监测数据与实验测量结果吻合良好,验证了研究方法的有效性。 展开更多
关键词 流体力学 水下发射 筒口气泡 发射平台 压力脉动
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