通气位置对潜射航行体流体动力特性影响分析.pdf

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1、2013年10月北京航空航天大学学报October2013第39卷第10期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．39No。10通气位置对潜射航行体流体动力特性影响分析孙铁志魏英杰王聪曹伟(哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨150001)摘要：基于均质平衡流理论，通过求解混合介质的RANS方程、SST湍流输运方程和各相之间的质量输运方程，开展了通气位置对潜射航行体流体动力特性影响的三维数值模拟研究，对比分析了不同通气位置条件下空泡形态特性、表面压力分布以

2、及阻力变化特性．结果表明：当两个通气口间距增加到一定值后，在两个通气口之间区域空泡发生断裂，在断裂区域迎流面和背流面表面压力值升高，且在空泡断裂闭合位置出现压力峰值；在相同通气量条件下，随着通气口间距的增大，压差阻力系数和粘性阻力系数均呈减小趋势变化．关键词：流体力学；潜射航行体；通气位置；空泡形态；流体动力中图分类号：TJ762．4文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)10-1303-06AnalysisoftheeffectofventilationpositionsonhydrodynamicChara

3、CterjStjCSofsubmarine-launchedvehicleSunTiezhiWeiYingjieWangCongCaoWei(SchoolofAstronautics，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Basedonthetheoryofhomogeneousequilibriumflow，bysolvingtheRANSequationsofmix—turemedia，SSTturbulencetransportequations

4、andthemasstransportequationsbetweeneachphase，threedimensionalnumericalsimulationwascarriedouttostudyhowthepositionsofventilationholesimpactonthesubmarine—launchedvehicle’Shydrodynamiccharacteristics．Thecharacteristicsofthecavityshape，thesur—facepressuredistribution

5、andthedragforcechangeunderdifferentventilationpositionswerecompared．Theresultshowsthatthecavityshapeisfracturingwiththespacebetweentwoventilationorificesreachestoaeer—tainvalue；Thesurfacepressuresofthefaceflowsurfaceandthebackflowsurfacewillbothincreaseatthere—gion

6、，andalsoapressurepeakvaluewillOccurattheclosingpositionofcavity；Thepressuredragcoefficientandtheviscositydragcoefficientdecreasinggraduallyshowadeceasingtrendwiththespacebetweentwoyen—tilationorificesincreasingunderthesamequantityconditionofventilation．Keywords：flu

7、idmechanics；submarine—launchedvehicle；ventilationpositions；cavityshape；hydrody—namias潜射航行体在水下运动发生自然空化时空泡内压力相对于周围环境压力较小，一旦空泡发生溃灭将会对航行体产生很大的荷载，通过人工通气的办法提高空泡内压力有助于解决上述问题¨3．但是人工通气后使航行体周围环境变为气．汽一水三相混合介质，导致对潜射航行体空化问题的研究变得更加复杂．国内外对通气超空泡流动问题的研究取得了一定的成果，其中文献[2]首次提出了用人工通气的办法

8、生成超空泡，后来许多学者都是基于此收稿日期：2013-01-04；网络出版时间：2013-07-2211：04网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20130722．1104．008．html基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(H