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题名绕平头回转体空穴的发展及脱落特性研究
被引量：3
- 1
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作者
胡常莉
王国玉
陈广豪
王复峰
赵静
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机构
北京理工大学机械与车辆学院
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第1期88-95,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51209004
11172040)
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文摘
综合数值计算及实验技术研究了绕平头回转体的空穴发展及脱落特性。采用流动显示技术观察了绕平头回转体的空穴在不同空化数下的发展及脱落历程,并利用局部时均化湍流模型(PANS)进行了数值计算。研究结果表明:绕平头回转体空穴的发展过程和空泡的脱落细节均随空化数的不同而呈现出明显的差异;空化数较大时,空穴发展及脱落没有准周期性,空化数越小,空穴的发展周期越长,脱落空泡的尺度越小;绕平头回转体的空泡准周期性脱落过程主要包括空穴断裂与空泡脱落两个过程;空穴断裂的位置大约位于距回转体肩部0.3D(D为回转体直径)处,由于反向射流的作用使空穴的断裂呈U型涡状;在一定的空化条件下,绕平头回转体的空化由于断裂和融合两个过程的存在,将使空穴在发展过程中呈现更加稳定性的特征。
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关键词
流体力学
平头回转体
空穴断裂
空泡脱落
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Keywords
fluid mechanics
axisymmetric blunt body
cavity break-off
cavity shedding
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分类号
TV131.32
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名绕平头回转体的空化流场研究
被引量：1
- 2
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作者
黄彪
王国玉
胡常莉
韩占忠
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机构
北京理工大学机械与车辆工程学院
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出处
《科学技术与工程》
2010年第35期8729-8735,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(50979004)资助
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文摘
采用实验与数值模拟相结合的方法对绕平头回转体的空化流场进行了研究。数值模拟中,为了精确捕捉由于分离流动而产生的漩涡结构和空泡团的脱落现象,湍流模型采用了一种基于空间尺度修正的滤波器模型(FBM)。实验中,采用高速录像技术观察了在不同空化数下,绕回转体的空泡形态,并应用二维和三维粒子测速系统(DPIV)测量了相应工况下,空化流场的速度及涡量分布。研究结果表明:对于平头回转体,其肩部的高剪切流动区出现了不规则的漩涡分离结构,初生空泡首先在该分离区域内产生。随着空化数的降低,空化区域会有明显的增大,空泡呈椭球状,不规则的小尺度空泡团的脉动转变为周期型的大尺度空泡团的脱落现象。在不同的发展周期内,绕平头回转体的空化存在强烈的三维流动特性,回转体尾部的高压区域造成了反向射流的产生,反向射流以逆时针的螺旋状逐渐向回转体头部推进,致使空泡周向上的断裂,以及空泡脱落的起始位置有较大的区别。流场中的低速区域对应于空化核心区,其值远小于主流速度。高涡量主要亦集中在该区域内,空化区域内部汽液频繁的水汽交换是造成高涡量区域的主要原因。
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关键词
空化
平头回转体
粒子测速系统
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Keywords
cavitation axisymmetric blunt body particle image velocimetry
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分类号
TV131.32
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名绕平头回转体初生空化的实验与数值研究
- 3
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作者
胡常莉
王国玉
陈广豪
王复峰
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机构
北京理工大学机械与车辆工程学院
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2014年第1期19-27,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(51209004)
国家自然科学基金项目(11172040)
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文摘
综合应用实验与数值方法研究了绕平头回转体的初生空化。采用流动显示技术观察了绕平头回转体初生空穴的发展历程;数值计算采用一种RANS/LES的混合局部时均化湍流模型(PANS)。研究结果表明:初生空穴均发生在绕平头回转体的肩部分离旋涡区域,其形态呈和三维旋涡结构相关的纺锤状;伴随流场中旋涡运动,空穴自身也作着旋转运动且旋转轴即为纺锤状的长轴;绕平头回转体的初生空穴向下游运动的速度远小于主流速度。实验及数值结果均表明,从空化初生到溃灭的过程中,游离空穴随着主流向下游运动,在该研究中运动速度仅约为主流速度的10%-40%。
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关键词
平头回转体
初生空化
旋涡特性
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Keywords
axisymmetric blunt body
inception cavity
three-dimensional vortex characteistics
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分类号
TV131.32
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名粗糙带对绕平头回转体初生空化流动特性的影响研究
被引量：3
- 4
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作者
傅琳琅
胡常莉
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机构
南京理工大学能源与动力工程学院
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出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期1120-1128,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52076108)。
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文摘
为了探讨表面粗糙度对空化初生特性的作用效果,本文针对平头回转体开展了在不同粗糙带高度条件下的初生空化流动特性的数值研究。结果表明:数值计算得到的空泡形态、回转体表面速度分布以及流场中的时均涡量分布均与实验吻合较好;与无粗糙带条件相比,增加粗糙带会改变初生空穴的分布规律和近壁面的流场结构,当粗糙带高度较小时,初生空穴的形成、溃灭位置距回转体头部及近壁面较远;增设适当高度的粗糙带可以提高近壁面流场压力,降低流场内的水蒸气含量,从而抑制空化初生,减小空化流场局部区域的压力脉动。
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关键词
平头回转体
粗糙带
初生空化
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Keywords
axisymmetric blunt body
roughness surface
inception cavitation
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分类号
TV131.32
[水利工程—水力学及河流动力学]
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题名不同攻角下绕平头回转体初生空化流动特性研究
被引量：1
- 5
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作者
杨龙
胡常莉
罗倩
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机构
南京理工大学能源与动力工程学院
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出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期711-719,共9页
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基金
国家青年科学基金项目(51606097)。
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文摘
为了分析近壁面流场结构对附着型空化初生特性的影响规律,通过数值模拟方法开展不同来流攻角条件下绕平头回转体初生空化的形成及流动特性研究。采用均质两相流模型并耦合大涡模拟(LES)方法和Zwart空化模型,对绕平头回转体初生空化进行数值模拟。研究结果表明:LES方法可以较好地模拟绕平头回转体的初生空化流动,计算得到的空穴形态及其随时间的演变过程与实验结果基本一致;各攻角条件下的初生空穴均呈不规则的团泡状,不对称地分布在回转体肩部的分离涡区域内;随着攻角增大,回转体迎流区域的初生空穴分布范围逐渐减小,背流区域的初生空穴分布范围逐渐扩大;初生空穴的分布规律与时均分离涡结构紧密相关;随着攻角增大,迎流面分离涡尺度逐渐减小并向回转体头部及壁面移动,背流面分离涡尺度逐渐增大;大攻角条件下,在回转体背流面的分离再附着点附近出现二次分离现象,促使初生空化在此处形成。
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关键词
平头回转体
近壁面
初生空化
攻角
分离涡
大涡模拟
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Keywords
axisymmetric blunt body
near-wall
inception cavitation
angle of attack
separation vortex
large eddy simulation
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分类号
O351.2
[理学—流体力学]
TJ630.1
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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