基于Logvinovich独立膨胀原理的超空泡形态计算方法 被引量：12

1

作者 张学伟 张亮 +2 位作者 王聪 张嘉钟 魏英杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期361-365,共5页

根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于计算定常、非定常自然和通气超空泡形态的计算方法。运用该方法对在圆盘空化器速度和流场压力扰动下的自然和通气超空泡非定常变化过程进行了数值仿真,结果表明:自然超空泡在非定常和准定常... 根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于计算定常、非定常自然和通气超空泡形态的计算方法。运用该方法对在圆盘空化器速度和流场压力扰动下的自然和通气超空泡非定常变化过程进行了数值仿真,结果表明:自然超空泡在非定常和准定常条件下的形态特性存在较大差别,超空泡长度变化相对于非定常扰动表现出时间滞后性;通气超空泡与自然超空泡形态特性也存在差别,通气超空泡在非定常扰动下的过渡时间较长,振动幅度较大。 展开更多

关键词 流体力学 自然超空泡 通气超空泡 独立膨胀原理 非定常计算方法

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超空泡横截面独立膨胀原理解析及其应用 被引量：2

2

作者 杨洪澜 史文谱 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期277-280,共4页

应用能量守恒定律阐释了空泡横截面独立膨胀原理,推导了空泡横截面面积与水中运动物体的相对速度及空化数之间的关系式,对Logvinovich给出的公式作了进一步的完善和扩充,并在此基础上研究了若干种非定常条件下,圆盘后部有限轴对称超空... 应用能量守恒定律阐释了空泡横截面独立膨胀原理,推导了空泡横截面面积与水中运动物体的相对速度及空化数之间的关系式,对Logvinovich给出的公式作了进一步的完善和扩充,并在此基础上研究了若干种非定常条件下,圆盘后部有限轴对称超空泡长度和形态的非定常变化过程,通过数值算例说明了方法的可行性。本文结论可为水中超空泡航行体的设计提供理论参考,对相关数值计算有重要理论指导意义。 展开更多

关键词 超空泡横截面独立膨胀原理 圆盘空化器 非定常过程 空泡形态

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通气超空泡稳定性分析的一种数值算法 被引量：10

3

作者 张学伟 张亮 +2 位作者 张嘉钟 魏英杰 王聪 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期820-825,共6页

根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于计算非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡形态稳定性进行了数值仿真研究.研究表明:Semenenko提出的稳定性判据可以有效判定通气超空泡形态稳定性,当超空泡处于判据的稳... 根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于计算非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡形态稳定性进行了数值仿真研究.研究表明:Semenenko提出的稳定性判据可以有效判定通气超空泡形态稳定性,当超空泡处于判据的稳定区域时,超空泡表面形成的扰动波在扰动停止一段时间后消失,超空泡恢复到初始形态;当超空泡处于判据的不稳定区域时,超空泡发生自激振荡,超空泡表面形成的扰动波振幅逐渐增大,导致超空泡形态与内部压力发生周期性或准周期性振荡. 展开更多

关键词 通气超空泡 独立膨胀原理 稳定性分析 非定常数值仿真 自激振荡

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通气超空泡形态稳定性的数值模拟研究 被引量：8

4

作者 张学伟 张亮 +2 位作者 于开平 张嘉钟 魏英杰 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期76-81,共6页

根据Logvinovich空泡截面独立膨胀原理发展了一种用于计算非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡形态稳定性进行了数值模拟研究。研究表明:模型速度,气体弹性,通气率,泄气率,流场压力、模型后体和空化器阻力系数都... 根据Logvinovich空泡截面独立膨胀原理发展了一种用于计算非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡形态稳定性进行了数值模拟研究。研究表明:模型速度,气体弹性,通气率,泄气率,流场压力、模型后体和空化器阻力系数都会对通气超空泡形态稳定性产生影响。不同类型和不同方式的扰动对通气空泡形态稳定性的影响不同,通气超空泡在受到扰动后表现出时间滞后性和振荡特性。 展开更多

关键词 通气超空泡 形态稳定性 独立膨胀原理 非定常数值模拟

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通气超空泡形态控制方法的数值模拟

5

作者 张学伟 张亮 +2 位作者 于开平 张嘉钟 魏英杰 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期736-742,837-838,共7页

根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡形态控制进行了数值仿真。研究表明:调整流场压力、模型速度、空化器阻力系数对超空泡长度的控制范围较大,响应速度较快;调整通气... 根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡形态控制进行了数值仿真。研究表明:调整流场压力、模型速度、空化器阻力系数对超空泡长度的控制范围较大,响应速度较快;调整通气量对超空泡长度控制范围较小,响应速度较慢;此外改变超空泡内部模型的尺度和结构也可以对通气超空泡形态进行控制。 展开更多

关键词 通气超空泡 独立膨胀原理 形态控制方法 非定常数值模拟

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球体入水空泡动态特性 被引量：3

6

作者 杜严锋 王聪 +1 位作者 李佳川 王威 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期118-123,共6页

为研究球体低速入水的空泡特性以及空泡的形成对球体运动特性的影响,基于独立膨胀原理对充分发展后的空泡形态建立了理论模型,采用高速相机对不同速度的球体入水过程进行拍摄,观察球体入水从没有空泡到空泡充分发展的过程,分析了空泡的... 为研究球体低速入水的空泡特性以及空泡的形成对球体运动特性的影响,基于独立膨胀原理对充分发展后的空泡形态建立了理论模型,采用高速相机对不同速度的球体入水过程进行拍摄,观察球体入水从没有空泡到空泡充分发展的过程,分析了空泡的形成对球体后方射流的影响以及空泡对球体的运动特性的影响,研究了空泡的动态特性.结果表明,在球体入水没有形成空泡时,球体后方的射流以水柱的形式向上溅射;在形成稳定的空泡后,在空泡表面闭合前射流向四周溅射,空泡表面闭合后射流主要向上溅射.由于球体入水速度的变化、入水空泡的形成以及入水撞击时冲击力的影响,球体的加速度变化比较复杂,球体的阻力系数受到入水空泡的影响而明显减小.用建立的空泡形态理论模型得到了入水空泡截面积随时间的变化,并与实验结果进行了对比,对比结果显示了较好的一致性,分析表明不同深度处空泡从发展到破灭的时间大致相同,深度较小处的空泡截面积较大. 展开更多

关键词 球体入水 入水空泡 射流 独立膨胀原理 空泡形态

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通气超空泡自激振荡和受迫振荡的数值仿真研究 被引量：3

7

作者 张学伟 张嘉钟 +1 位作者 魏英杰 王聪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2008年第10期51-55,74,共6页

根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于计算非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡自激振荡和受迫振荡过程进行了数值仿真研究。研究表明:当超空泡发生自激振荡时,空泡内部压力和空泡长度发生周期或准周期振荡... 根据Logvinovich独立膨胀原理发展了一种用于计算非定常通气超空泡形态的计算方法,并运用该方法对通气超空泡自激振荡和受迫振荡过程进行了数值仿真研究。研究表明:当超空泡发生自激振荡时,空泡内部压力和空泡长度发生周期或准周期振荡。超空泡自激振荡模式主要与气体弹性,通气率和泄气率有关。当超空泡发生受迫振荡时,空泡内部压力和空泡长度也会发生周期或准周期振荡,受迫振荡模式与扰动方式以及自激振荡模式有关。 展开更多

关键词 通气超空泡 独立膨胀原理 自激振荡 受迫振荡 非定常数值仿真

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多重扰动下通气超空泡稳定性模拟研究 被引量：1

8

作者 万小辉 于开平 +1 位作者 张广 李振旺 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期567-573,共7页

根据Logvinovich独立膨胀原理和质量守恒方程建立非定常通气超空泡数学模型,并基于此模型,分别考虑了通气扰动、速度扰动、空化器转动扰动及其组合多重扰动情况,对超空泡形态进行了数值模拟,进而对超空泡的稳定性进行了分析。研究表明:... 根据Logvinovich独立膨胀原理和质量守恒方程建立非定常通气超空泡数学模型,并基于此模型,分别考虑了通气扰动、速度扰动、空化器转动扰动及其组合多重扰动情况,对超空泡形态进行了数值模拟,进而对超空泡的稳定性进行了分析。研究表明:速度扰动对通气超空泡形态稳定性起主导性作用,其扰动带来的空泡振荡特性也最强烈;空化器转动扰动能小幅度影响超空泡形态,并决定空泡恢复稳定后的最终长度;通气扰动作用相对微弱,三者扰动同时存在时,其作用几乎可以忽略。 展开更多

关键词 流体力学 多重扰动 空泡稳定性 独立膨胀原理 通气超空泡 非定常流动

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水下垂直发射航行体多孔排气气泡融合特性研究 被引量：6

9

作者 张耐民 赵阳 +1 位作者 魏海鹏 程少华 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期135-143,共9页

水下航行体采用多孔排气可有效改善航行体受力特性,多孔排气排出气泡融合特性是航行体受力改善的基础。文章基于空泡独立膨胀原理建立了多孔排气气泡形态理论计算模型,通过试验验证了模型的合理性,并给出了匀速运动时多孔排气气泡融合准... 水下航行体采用多孔排气可有效改善航行体受力特性,多孔排气排出气泡融合特性是航行体受力改善的基础。文章基于空泡独立膨胀原理建立了多孔排气气泡形态理论计算模型,通过试验验证了模型的合理性,并给出了匀速运动时多孔排气气泡融合准则,为排气气泡融合判定奠定了基础。针对初始压比、航行体运动速度、排气孔参数等因素对排气气泡形态影响开展计算,结果表明航行体运动速度在一定范围内越高、相同排气总面积下排气孔数量越多,越有利于排气融合,初始压比对排气融合影响较小。 展开更多

关键词 多孔排气 独立膨胀原理 空泡形态 气泡融合

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重力场中超空泡形态的数值仿真研究 被引量：1

10

作者 张学伟 魏英杰 +2 位作者 张嘉钟 王聪 于开平 《舰船科学技术》 北大核心 2008年第5期110-114,共5页

根据Logvinovich独立膨胀原理,发展了一种用于计算在重力场中定常和非定常自然和通气超空泡形态的计算方法,运用该方法对重力场中超空泡形态进行数值仿真。结果表明,在重力作用下超空泡不再是对称的椭球体,自然超空泡和通气超空泡在非... 根据Logvinovich独立膨胀原理,发展了一种用于计算在重力场中定常和非定常自然和通气超空泡形态的计算方法,运用该方法对重力场中超空泡形态进行数值仿真。结果表明,在重力作用下超空泡不再是对称的椭球体,自然超空泡和通气超空泡在非定常扰动下的形态特性和动力特性存在较大差异,当流场压力线性变化时,自然超空泡的空泡数呈线性变化,但长度呈非线性变化,而通气超空泡的空泡数和空泡长度都呈非线性变化。 展开更多

关键词 自然超空泡 通气超空泡 重力 独立膨胀原理 非定常数值仿真

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高速射弹并联入水过程空泡演化特性试验 被引量：4

11

作者 黄海龙 王聪 +2 位作者 余德磊 张鹤 卢佳兴 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期15-20,共6页

为研究多射弹并联入水时多空泡演化特征,首先设计了可用于双射弹水平高速入水的发射装置,通过试验验证了该系统的可行性;然后基于该系统进行了不同空化器直径、径向间距的双射弹并联入水试验,利用高速摄影技术采集到双射弹在并联入水运... 为研究多射弹并联入水时多空泡演化特征,首先设计了可用于双射弹水平高速入水的发射装置,通过试验验证了该系统的可行性;然后基于该系统进行了不同空化器直径、径向间距的双射弹并联入水试验,利用高速摄影技术采集到双射弹在并联入水运动过程;最后对采集到的运动序列图片进行数据分析,得到双射弹在并联入水过程中的双空泡演化规律,揭示了射弹并联入水过程中空泡之间的耦合演化机理.试验结果表明:高速射弹并联入水过程中,其空泡演化过程存在穿越、吸引及截断3种典型现象;空化器直径与射弹径向间距均是影响双空泡耦合特性的重要因素.相同射弹径向间距时,随着射弹空化器直径减小,双空泡之间的耦合程度减弱,完全穿越转变成部分穿越现象;相同的空化器直径时,随着双射弹的径间距增大,射弹的脱落空泡之间的吸引现象逐渐减弱,但是脱落空泡的偏移幅值随着径向间距的增大呈现先增大后减小的变化趋势;当双射弹存在前后距离时,先发射弹易出现空泡的截断现象.随着轴向间距增大,截断现象将减弱.根据独立膨胀原理可知,相同条件下射弹前后间距减小时截断现象亦将减弱. 展开更多

关键词 并联入水 空泡演化 高速射弹 空泡耦合特性 独立膨胀原理

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小攻角下航行体三维非定常空泡形态理论预示方法 被引量：7

12

作者 程少华 权晓波 +2 位作者 于海涛 翟章明 王占莹 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期889-895,共7页

小攻角下水下航行体高速运动时会形成不对称、非定常空泡,空泡形态是水下流体动力及弹道设计的主要依据。该文基于空泡独立膨胀原理,考虑横流对独立空泡发展的影响,建立了带攻角状态下空泡形态理论计算模型。针对典型工况开展计算获得... 小攻角下水下航行体高速运动时会形成不对称、非定常空泡,空泡形态是水下流体动力及弹道设计的主要依据。该文基于空泡独立膨胀原理,考虑横流对独立空泡发展的影响,建立了带攻角状态下空泡形态理论计算模型。针对典型工况开展计算获得了航行体迎背流面空泡长度、空泡压力变化过程,并与试验数据进行比对以验证模型的合理性。 展开更多

关键词 空泡形态 局部空化 独立膨胀原理 流体动力 非定常

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小攻角水下航行体定常空泡外形计算方法

13

作者 张晓东 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第11期90-93,共4页

水下航行体上的空泡在攻角、重力及航行体的外形影响下,空泡的迎水面外形与背水面外形并不对称,这种不对称空泡外形对空泡水动力或航行体弹道有极大影响。本文结合动量原理和空泡独立膨胀原理,在小攻角条件下建立了定常三维空泡外形的... 水下航行体上的空泡在攻角、重力及航行体的外形影响下,空泡的迎水面外形与背水面外形并不对称,这种不对称空泡外形对空泡水动力或航行体弹道有极大影响。本文结合动量原理和空泡独立膨胀原理,在小攻角条件下建立了定常三维空泡外形的方法。 展开更多

关键词 空泡 水下航行体 空泡独立膨胀原理 重力流场

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