潜艇高压气吹除压载水舱系统试验与仿真.pdf

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1、第35卷第2期四川兵工学报2014年2月【武器装备理论与技术】doi：10．11809／scbgxb2014．02．002潜艇高压气吹除压载水舱系统试验与仿真刘瑞杰，肖昌润，陈东宾(1．海军工程大学舰船工程系，武汉430033；2．中国人民解放军海军温州代表室，浙江舟山316000)摘要：分析了潜艇高压气吹除压载水舱物理模型特征，建立了高压气吹除压载水舱常规吹除理论模型。应用FLU-ENT软件中大涡模拟两相流VOF模型对处于理想气体状态的高压气吹除压载水舱过程进行了非定常仿真，分析了常规吹除中出水口流速和压载水舱中气一液体积变化，并与

2、潜艇自航模试验数据进行比较，验证了高压气吹除压载水舱的理论模型。关键词：高压气；压载水舱；大涡模拟；非定常；潜艇自航模本文引用格式：刘瑞杰，肖昌润，陈东宾．潜艇高压气吹除压载水舱系统试验与仿真[J]．四川兵工学报，2014(2)：5—8．中图分类号：U664．82文献标识码：A文章编号：1006—0707(2014)02—0005—04ExperimentandSimulationStudyofHighPressureAirBlowingSubmarine’SBallastTanksLIURui-jie，XIAOChang．run，C

3、HENDong—bin(1．DepartmentofWarshipsEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China；2．NavalMilitaryRepresentativeofficeinWenzhouArea，Zhoushan316000，China)Abstract：Thepaperanalyzedthecharacteristicofphysicalmodelofhighpressureairblowingsubmarine’Sballasttanks，an

4、destablishedthetheoryofregularblowingmode1．Tocarryontheresearchofthesystemofhighpressureblowingballasttanks，weresearchedtheregularblowingprocessthroughsubmarineself-propelledmode1．ThepapersimulatedthehighpressuregasundertheidealgasstateblowingballasttanksbyVOFtwo—phasef

5、lowandlargeeddysimulationmodeltoanalyzetheoutletflowvelocityandvolumechangesofgasandwater．Aftercomparisonwithexperimentaldata，thearticleprovesthetheoreticalmod—el’Srationality．Keywords：highpressuregas；ballasttanks；largeeddysimulation；unsteady；submarineself-propelledmode

6、lCitationformat：LIURui-jie，XIAOChang—run，CHENDong—bin．ExperimentandSimulationStudyofHighPressureAirBlowingSubmarine’SBallastTanks[J]．JournalofSichuanOrdnance，2014(2)：5—8．潜艇是重要的战略武器，在作战中，潜艇主要处于水下节平衡。在极端情况下，当潜艇坐沉海底，利用高压气吹除状态，易遭敌攻击，且其自身也易发生碰撞等。当潜艇遭到系统获得浮力和力矩就是至关重要的措施了。以上情况

7、，潜破坏时，可以采取以下紧急救助措施使其浮至水面，抛压载、艇的受力复杂，排水速度的大小也会直接影响潜艇的运动姿调节压载水舱水量分布获得平衡、操舵以获得浮力并且调节态，使得其运动状态发生变化。因此，为了能够更准确地预艇速等。但如果发生潜艇舱室进水、大的纵倾角、耐压舱体报吹起工程中的潜艇姿态和运动轨迹，就必须对高压气应急受损等情况时，必须使用高压气吹除系统吹除主压载水舱水吹除主压载水舱的过程进行建模仿真，分析潜艇受力。以获得正浮力和校正力矩。另一方面，当潜艇躲避水雷或攻本文主要研究高压气吹除系统，并且通过建立潜艇自航击时，也可以利用高压气

8、排除主压载水舱的水获得升力或调模和计算流体软件CFD，分析了高压气吹除过程中的潜艇状收稿日期：2013—09—24作者简介：刘瑞杰(1987一)，男，博士研究生，主要从事舰船流体力学研究。刘瑞杰，等：潜艇高压气吹除压载水