空化器出水非定常垂直空泡的研究 被引量：16

1

作者 陈玮琪 王宝寿 +1 位作者 颜开 易淑群 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期76-82,共7页

对空化器朝水面高速运动产生的非定常垂直空泡进行了理论研究.建立了受水面和重力影响下的水下垂直空泡长度变化数学方程,从方程中导出了非定常垂直空泡长度计算公式,利用公式计算了空化器出水后空泡从脱落、收缩到溃灭的时间.对带空化... 对空化器朝水面高速运动产生的非定常垂直空泡进行了理论研究.建立了受水面和重力影响下的水下垂直空泡长度变化数学方程,从方程中导出了非定常垂直空泡长度计算公式,利用公式计算了空化器出水后空泡从脱落、收缩到溃灭的时间.对带空化器的航行体,公式还可以计算脱落空泡溃灭高压作用在航行体上的位置,最后给出了避免溃灭高压作用在航行体上的条件和判据. 展开更多

关键词 空泡 空泡溃灭 时滞微分方程 出水

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水下航行体水动力参数智能辨识方法研究 被引量：15

2

作者 陈玮琪 颜开 +2 位作者 史淦君 王士同 刘志勇 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第1期40-46,共7页

通过水下航行体的状态方程和试验观测方程,利用智能辨识技术对水下航行体的模拟运动数据进行了仿真辨识,求得了10个水动力参数。结果表明,智能算法简单有效,对目标函数没有可微性和连续性要求,避免了复杂的梯度矩阵计算,适合在复杂的非... 通过水下航行体的状态方程和试验观测方程,利用智能辨识技术对水下航行体的模拟运动数据进行了仿真辨识,求得了10个水动力参数。结果表明,智能算法简单有效,对目标函数没有可微性和连续性要求,避免了复杂的梯度矩阵计算,适合在复杂的非线性水动力系统辨识中应用。 展开更多

关键词 参数辨识 粒子群算法 水下航行体 水动力参数

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非定常空泡闭合区域最大压力的理论研究 被引量：6

3

作者 陈玮琪 王宝寿 +2 位作者 易淑群 郑俊 褚学森 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期701-708,共8页

当物体在流体中高速运动产生空泡时,空泡通常以回射流的形式闭合在物体表面上,并在闭合位置对物体表面产生流体超压.在物体表面上的空泡闭合位置一般不是固定的,其位置根据物体运动速度的变化、空泡压力的变化及重力场中的位置等因素而... 当物体在流体中高速运动产生空泡时,空泡通常以回射流的形式闭合在物体表面上,并在闭合位置对物体表面产生流体超压.在物体表面上的空泡闭合位置一般不是固定的,其位置根据物体运动速度的变化、空泡压力的变化及重力场中的位置等因素而在物体表面发生快速移动,在非对称情况下,这种移动超压会极大影响运动物体的稳定性.基于势流理论研究了重力场中非定常垂直空泡闭合区域中最大压力的存在位置,推导了最大压力的理论公式,揭示了最大压力与空泡发展速度之间的关系,证明了最大压力点的两个特殊流体性质.最后设计了测量空泡闭合区域最大压力的验证性试验,并将理论计算结果与试验测量结果进行了对比,验证了理论研究结果. 展开更多

关键词 空泡 回射流 尾流压力 非定常空泡流

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物体斜出水过程的轴向水动力参数辨识 被引量：6

4

作者 陈玮琪 颜开 +3 位作者 王宝寿 史淦君 汤新元 刘志勇 《船舶力学》 EI 北大核心 2007年第4期521-527,共7页

文章对约束物体零攻角高速出水的轴向水动力参数进行了辨识,获得了轴向方向的附加质量和阻力系数的非线性模型。同时,用零攻角的其它斜出水试验状态下的试验数据对辨识结果进行了验证,验证表明,利用辨识获得的水动力模型计算的结果与试... 文章对约束物体零攻角高速出水的轴向水动力参数进行了辨识,获得了轴向方向的附加质量和阻力系数的非线性模型。同时,用零攻角的其它斜出水试验状态下的试验数据对辨识结果进行了验证,验证表明,利用辨识获得的水动力模型计算的结果与试验数据比较吻合,辨识算法是有效的,获得的水动力模型是可靠的。 展开更多

关键词 参数辨识 水动力参数 出水

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物体垂直出入水的非定常空泡数学模型 被引量：6

5

作者 陈玮琪 王宝寿 +1 位作者 颜开 鲁海燕 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2013年第11期1130-1140,共11页

研究了物体从水下向水面高速运动产生的非定常垂直空泡,建立了出水垂直空泡的数学模型,得到了匀速、空泡压力不变条件下的空泡外形、长度、体积随水深变化的解析解,给出了出水通气空泡发展为超空泡的条件.利用类似的方法建立了水平空泡... 研究了物体从水下向水面高速运动产生的非定常垂直空泡,建立了出水垂直空泡的数学模型,得到了匀速、空泡压力不变条件下的空泡外形、长度、体积随水深变化的解析解,给出了出水通气空泡发展为超空泡的条件.利用类似的方法建立了水平空泡和入水空泡的数学模型,并对3种空泡进行了比较研究.比较研究的结论是,随物体距水面的水深减小,出水空泡体积自身有增大趋势,空泡不容易发生泄气现象.且要保持出水空泡压力不变,空泡内的气体含量就应该增加(可通过人工通气方式).入水空泡正好相反,随物体入水深度增加,空泡体积自身有收缩的趋势,并挤压空泡内的气体从环境压力较低的空泡尾部喷射而出,导致空泡内的气体含量减少,空泡压力降低.但是当空泡压力低于环境压力后,空泡尾部又将被环境高压所封闭,气体喷射不出来.随着入水深度继续增加,空泡尾部将重复上述过程,形成周期性的喷射-封闭-喷射-封闭的脉动过程,这个脉动喷射过程将在空泡尾部的流体中形成一连串小气泡,并由于空泡内的压力波动而导致空泡形状发生波动现象. 展开更多

关键词 空泡 出水 入水

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栅格翼空化干扰水动力建模研究 被引量：4

6

作者 陈玮琪 夏艳艳 +1 位作者 王宝寿 颜开 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2016年第2期219-226,共8页

对水下超空泡栅格翼水动力进行了研究.分析了叶片数、叶片间距、叶片厚度、叶片攻角和空化数对栅格翼水动力的影响.揭示了叶片间隙中的空泡流动对水动力的干扰机理.建立了超空泡栅格翼水动力数学模型,并用实验结果进行了验证.最后基于... 对水下超空泡栅格翼水动力进行了研究.分析了叶片数、叶片间距、叶片厚度、叶片攻角和空化数对栅格翼水动力的影响.揭示了叶片间隙中的空泡流动对水动力的干扰机理.建立了超空泡栅格翼水动力数学模型,并用实验结果进行了验证.最后基于模型解释了实验中发现的栅格翼水动力变化规律. 展开更多

关键词 栅格翼 超空泡 水动力

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辨识航行体水动力参数的智能方法 被引量：3

7

作者 陈玮琪 颜开 王宝寿 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第4期359-363,共5页

航行体水动力参数辨识最常用的方法是采用极大似然准则和牛顿—拉夫逊算法。但是牛顿—拉夫逊算法需要计算复杂的导数矩阵及其逆矩阵,而且对初值非常敏感。文章利用最小二乘准则结合智能优化算法对航行体水动力参数进行了辨识仿真,仿真... 航行体水动力参数辨识最常用的方法是采用极大似然准则和牛顿—拉夫逊算法。但是牛顿—拉夫逊算法需要计算复杂的导数矩阵及其逆矩阵,而且对初值非常敏感。文章利用最小二乘准则结合智能优化算法对航行体水动力参数进行了辨识仿真,仿真结果表明新方法要好于常用的方法,在不同噪声水平下辨识结果的误差小于7%,而且以往无法辨识的附加质量也能辨识,同时新方法对初值几乎没有要求,也无须计算导数,极大地简化了辨识计算,有较大的工程应用价值。 展开更多

关键词 水下航行体 水动力参数 辨识 牛顿—拉夫逊算法 最小二乘准则 智能优化算法

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智能算法和物体斜出水水动力参数辨识 被引量：4

8

作者 陈玮琪 颜开 +1 位作者 史淦君 鲁海燕 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第2期204-210,共7页

提出了一种基于智能技术的新的辨识算法—随机差分群体智能算法,并对约束物体带攻角高速出水的水动力参数进行了辨识,建立了λ22和Cy的数学模型。用同一攻角的其它试验数据对辨识的模型进行了验证,结果表明,模型的预测值与观测值相当一致。

关键词 参数辨识 水动力 出水 群体智能

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水下发射航行体空泡、气泡和自由面相互影响的理论研究 被引量：6

9

作者 陈玮琪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期929-940,共12页

基于势流理论、细长体理论和奇点分布法,对水下发射过程中的航行体空泡、自由面和筒口气团的相互影响开展了理论研究。文中用一个奇点模拟气团、用沿轴线分布的奇点模拟细长体形状的航行体和空泡,建立了自由面影响下的气团和空泡相互耦... 基于势流理论、细长体理论和奇点分布法,对水下发射过程中的航行体空泡、自由面和筒口气团的相互影响开展了理论研究。文中用一个奇点模拟气团、用沿轴线分布的奇点模拟细长体形状的航行体和空泡,建立了自由面影响下的气团和空泡相互耦合的动力学模型,提出了非定常流场中带气体泄漏现象的含气空泡的压力估算方法。实验结果验证了文中提出的模型的合理性。 展开更多

关键词 空泡 自由面 奇点分布法 格林函数 细长体 气泡

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三维空泡回射流的理论研究（英文） 被引量：2

10

作者 陈玮琪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期1055-1061,共7页

空泡回射流以某个方向冲击空泡壁面是导致空泡发生不同脱落方式的重要原因,但是空泡回射流的方向目前认为是一个不确定量,需要人为指定。该文针对无界重力流场中的三维空泡,基于势流假设和积分方程推导了一个计算回射流角度和回射流截... 空泡回射流以某个方向冲击空泡壁面是导致空泡发生不同脱落方式的重要原因,但是空泡回射流的方向目前认为是一个不确定量,需要人为指定。该文针对无界重力流场中的三维空泡,基于势流假设和积分方程推导了一个计算回射流角度和回射流截面面积的三角函数代数方程组,并且在小角度条件下给出了回射流角度和截面面积的理论解析式。研究表明,空泡回射流角度与空化器的攻角、阻力和空泡浮力有关。 展开更多

关键词 空泡 空泡回射流 空泡水动力

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水下空泡航行体载荷及推力最大值的最小化问题

11

作者 陈玮琪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期929-934,共6页

研究了带空泡水下航行体在规定距离内从初速加速到预定速度的一维水弹道优化问题,利用变分法求出了水下航行体加速过程中最大推力达到最小的最优弹道理论解,此解也可作为航行体最大载荷达到最小的理论解。

关键词 空泡 水动力 弹道优化 变分法 极大极小问题

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大气对水面空泡溃灭影响的研究

12

作者 陈玮琪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期528-532,共5页

建立了无界大气流场和有界水流场综合作用下的两相球空泡动力学模型,并基于这个模型研究了大气密度和流动对水面空泡溃灭压力的影响机理。结果表明,当空泡收缩到较小时,空泡的非线性动力学行为可以使大气密度或流动对空泡溃灭压力的影... 建立了无界大气流场和有界水流场综合作用下的两相球空泡动力学模型,并基于这个模型研究了大气密度和流动对水面空泡溃灭压力的影响机理。结果表明,当空泡收缩到较小时,空泡的非线性动力学行为可以使大气密度或流动对空泡溃灭压力的影响迅速增大,大气密度越小,溃灭压力越大。 展开更多

关键词 出水 空泡 溃灭 大气 射流

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二维物体入水砰击问题的理论方法研究 被引量：5

13

作者 寇莹 王宝寿 陈玮琪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期383-389,共7页

入水问题的研究在水动力学和海洋工程等领域有着重要的现实意义。文章采用Wagner模型的思想,将其中的相当平板理论改为椭圆拟合,得到了不同斜升角的二维楔形体匀速入水时的湿表面无量纲压力分布和砰击力,并与其它理论方法和数值计算结... 入水问题的研究在水动力学和海洋工程等领域有着重要的现实意义。文章采用Wagner模型的思想,将其中的相当平板理论改为椭圆拟合,得到了不同斜升角的二维楔形体匀速入水时的湿表面无量纲压力分布和砰击力,并与其它理论方法和数值计算结果相比较。椭圆拟合方法得到的压力分布在楔形体斜升角较小时与数值计算结果吻合良好,砰击力与数值计算结果在较大斜升角的情况下仍然很接近,比其它理论方法的适用范围更广,可以作为工程上估算砰击力大小的一种新方法。 展开更多

关键词 入水砰击 Wagner方法 椭圆拟合

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喷管中气液两相混合物流动的等熵分析 被引量：2

14

作者 郑俊 王宝寿 +2 位作者 陈玮琪 王军锋 李焻锋 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1219-1233,共15页

文章基于均质混合物的等熵和正压条件,建立了喷管内定常气液两相流动的等熵模型及其微分方程,并因此得到了喷管内混合物压力、体积分数、马赫数以及温度之间的等温与等熵的解析关系。解析解表明,气液质量流率之比增加,喷管内混合物的温... 文章基于均质混合物的等熵和正压条件,建立了喷管内定常气液两相流动的等熵模型及其微分方程,并因此得到了喷管内混合物压力、体积分数、马赫数以及温度之间的等温与等熵的解析关系。解析解表明,气液质量流率之比增加,喷管内混合物的温度变化明显,而混合物的临界流动特性与滞止点的气体体积分数有关。基于以上解析关系以及连续性方程得到喷管线型与压力分布的解析关系,通过该关系可以根据期望压力分布逆向设计得到喷管线型,或者根据给定喷管线型求解得到喷管内的流动。 展开更多

关键词 气液混合物 等熵流动 解析模型 极限流动 喷管设计

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利用齐次矩阵方法求解浮桥多体系统的运动响应(英文) 被引量：2

15

作者 江召兵 陈徐均 +1 位作者 陈玮琪 邵鲁中 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第12期1439-1450,共12页

浮桥在快速移动重载作用下,荷载移动速度有可能接近甚至超过浮桥位移波的传播速度,这样就会造成移动荷载前方浮桥位移波的堆积效应。文中简要介绍了多体系统齐次矩阵方法,包括6个4×4阶动力学和运动学矩阵和它们之间的关系,并基于... 浮桥在快速移动重载作用下,荷载移动速度有可能接近甚至超过浮桥位移波的传播速度,这样就会造成移动荷载前方浮桥位移波的堆积效应。文中简要介绍了多体系统齐次矩阵方法,包括6个4×4阶动力学和运动学矩阵和它们之间的关系,并基于齐次矩阵方法对浮桥进行建模和求解。通过数值模拟和已有的模型试验都表明:当荷载的移动速度较大时,浮桥多体系统的运动呈现明显的波动现象,速度越大位移波的堆积越明显。 展开更多

关键词 齐次矩阵法 位移波堆积 浮桥 快速移动重载

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仿水黾高速水上运动机器人划水产生的半球涡特征及其推进特性分析 被引量：1

16

作者 郑俊 张嘉钟 +2 位作者 于开平 王宝寿 陈玮琪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期517-527,共11页

基于半球涡的理论模型考察了水黾产生的双极涡的几何特征以及动力学特征。分析表明半球涡模型关于双极涡内所含流体动量及动能的理论预测值与相应的实验测量值接近。进一步的计算揭示,同一个水黾在不同划水速度下产生的半球涡半径与水... 基于半球涡的理论模型考察了水黾产生的双极涡的几何特征以及动力学特征。分析表明半球涡模型关于双极涡内所含流体动量及动能的理论预测值与相应的实验测量值接近。进一步的计算揭示,同一个水黾在不同划水速度下产生的半球涡半径与水黾的第二关节的长度比值接近于常数0.85,而半球涡的移动速度与水黾速度的比值接近于常数0.056 9。基于动量定理给出了推进力的理论模型并揭示仿水黾机器人高速划水时电机所需的力矩以及功率的计算式。文中结果可用于仿水黾高速水上行走机器人的流体动力设计及动力学预测。 展开更多

关键词 水黾 半球涡 半径 推进力

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圆盘水面弹跳过程运动特性数值研究 被引量：1

17

作者 孙士明 颜开 陈玮琪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期716-725,共10页

本文基于CFD方法对圆盘撞水弹跳过程的运动特性进行了研究,对三种典型撞水运动状态进行了模拟,数值结果与文献中的试验结果吻合良好。基于计算结果,获得了圆盘可以成功弹跳的初始参数组合范围。圆盘弹跳过程中,前方会产生一股射流,其脱... 本文基于CFD方法对圆盘撞水弹跳过程的运动特性进行了研究,对三种典型撞水运动状态进行了模拟,数值结果与文献中的试验结果吻合良好。基于计算结果,获得了圆盘可以成功弹跳的初始参数组合范围。圆盘弹跳过程中,前方会产生一股射流,其脱离圆盘的射出速度可以达到入水速度的两倍左右。随着圆盘自旋速度的增加,圆盘受到的流体动力逐渐增加,但速度衰减也随之逐渐增加。相对较小的初始倾角和入水角总是有利于圆盘撞水后的弹跳,但过小的初始倾角可能会不利于连续多次弹跳过程。对圆盘连续弹跳过程的数值模拟结果表明,圆盘运动路线并非一直向前,而是受自旋影响运动方向有一定程度的偏转,圆盘第一次撞水弹跳的高度和距离远大于后面几次的弹跳过程。 展开更多

关键词 弹跳 撞水 CFD 重叠网格

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基于气液两相流解析模型的水冲压发动机推进特性分析

18

作者 郑俊 王宝寿 +1 位作者 张明辉 陈玮琪 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1227-1234,共8页

给出了喷管中气液两相流动等温正压模型的解析解。基于该解析模型以及水冲压发动机内流道几何参数,迭代求解了发动机在一系列工况下的推进特性。研究表明,水冲压发动机的推力、效率、比冲随着气相质量流量以及航速的共同提高而提高,单... 给出了喷管中气液两相流动等温正压模型的解析解。基于该解析模型以及水冲压发动机内流道几何参数,迭代求解了发动机在一系列工况下的推进特性。研究表明,水冲压发动机的推力、效率、比冲随着气相质量流量以及航速的共同提高而提高,单单增加航速或单单增加气体质量流率,都会使得比冲和效率先增后减。单单增加气体质量流率,水流流量减小,推力增加,但是耗气量显著增加。单单增加航速,水的流量增加,推力将先增后减。 展开更多

关键词 气液两相流 解析模型 水冲压发动机 推进特性

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无底海洋结构物稳性研究

19

作者 戚心源 金承仪 +1 位作者 陈玮琪 陈娟芳 《船舶力学》 EI 1997年第1期27-31,共5页

本文对一种储油无底结构物的稳性进行了理论与试验研究，首先在中国船舶科学研究中心大型波浪水池中完成了模型试验，同时借助波义耳定律等对其稳性进行了分析计算。理论计算的结果与实验结果进行比较后，其结果表明：1．该无底海洋结... 本文对一种储油无底结构物的稳性进行了理论与试验研究，首先在中国船舶科学研究中心大型波浪水池中完成了模型试验，同时借助波义耳定律等对其稳性进行了分析计算。理论计算的结果与实验结果进行比较后，其结果表明：1．该无底海洋结构物在吃水8m及10m的状态下，在横倾角0～20°范围内L与呈线性关系。2．理论计算结果与模型试验实测结果颇为一致。 展开更多

关键词 海洋工程 无底海洋结构物 稳性 模型试验

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保加利亚单人独玩牌戏的数学模型的建立及证明

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作者 鲁海燕 陈玮琪 《无锡轻工大学学报（食品与生物技术）》 CSCD 2000年第3期308-311,共4页

把原问题推广到任意整数下的一般形式 ,并建立了一般形式下的一种新的数学模型 ,利用模 p整数加法群的性质 ,简洁地证明了一般形式下的结论 ,同时原问题作为一般形式的特例也得到了证明 .

关键词 Ferrers图 保加利亚 单人独玩牌戏 数学模型

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