本文關(guān)鍵詞：水下爆炸氣泡對(duì)流場(chǎng)作用的研究

  更多相關(guān)文章： 氣泡脈動(dòng) Vernon無(wú)量綱方程 加速度場(chǎng) 壓力場(chǎng)

【摘要】：水下爆炸分為兩個(gè)階段,其中作為第一階段的沖擊波階段已經(jīng)在學(xué)術(shù)界形成了很成熟的理論體系,其對(duì)水中結(jié)構(gòu)的影響也有很多可靠的分析方法。作為第二階段的氣泡脈動(dòng)階段的研究,相對(duì)沖擊波階段而言,研究的理論并沒(méi)有那么成熟。同時(shí),氣泡脈動(dòng)階段不但會(huì)對(duì)船舶的局部造成嚴(yán)重的損傷,更因?yàn)槠涿}動(dòng)頻率與艦船結(jié)構(gòu)的固有頻率接近,會(huì)引起結(jié)構(gòu)的共振和鞭狀響應(yīng),從而對(duì)船舶整體造成不可忽略的損傷。因此,很有必要研究爆炸產(chǎn)生氣泡在流場(chǎng)中能量的傳遞。本文利用Vernon的無(wú)量綱氣泡方程,求解爆炸發(fā)生之后氣泡的半徑及氣泡的移動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。通過(guò)Vernon無(wú)量綱方程可以求解流場(chǎng)中某點(diǎn)的加速度大小以及壓強(qiáng)大小,用Matlab實(shí)現(xiàn)對(duì)Vernon無(wú)量綱方程的編寫后,嵌套入循環(huán)運(yùn)算,求得流場(chǎng)中不同點(diǎn)的在某一時(shí)刻的加速度大小以及壓強(qiáng)大小,然后利用Matlab的繪圖軟件對(duì)流場(chǎng)中不同點(diǎn)的加速度用箭頭矢量的形式加以呈現(xiàn),對(duì)流場(chǎng)中不同點(diǎn)的壓力用壓力云圖的形式加以呈現(xiàn),得到流場(chǎng)中的加速度矢量圖以及壓力云圖。總結(jié)了不同時(shí)刻的加速度矢量圖和壓力云圖之后,輔之以氣泡半徑隨時(shí)間變化曲線,流場(chǎng)壓力隨時(shí)間變化曲線,深入探討隨著氣泡脈動(dòng),流場(chǎng)中流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及脈動(dòng)壓力變化規(guī)律。Vernon無(wú)量綱方程中含有遷移效應(yīng)系數(shù)項(xiàng)以及自由液面效應(yīng)系數(shù)項(xiàng),本文通過(guò)觀察不同爆炸當(dāng)量下自由液面效應(yīng)影響下流場(chǎng)中某點(diǎn)的速度,加速度和壓力隨時(shí)間變化曲線、遷移效應(yīng)影響下流場(chǎng)中某點(diǎn)的速度,加速度和壓力變化曲線以及兩種效應(yīng)同時(shí)作用下流場(chǎng)中某點(diǎn)速度,加速度和壓強(qiáng)變化曲線,討論了自由液面效應(yīng)以及遷移效應(yīng)對(duì)氣泡動(dòng)能的影響。
【關(guān)鍵詞】：氣泡脈動(dòng) Vernon無(wú)量綱方程 加速度場(chǎng) 壓力場(chǎng)
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U674.70
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 研究目的和意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 實(shí)驗(yàn)研究9-10
• 1.2.2 理論研究10-11
• 1.2.3 數(shù)值研究11-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 Vernon無(wú)量綱方程15-26
• 2.1 氣泡動(dòng)力學(xué)16
• 2.2 位于深水中的氣泡的近似處理16-19
• 2.3 氣泡的遷移19-21
• 2.4 自由液面對(duì)氣泡的影響21-22
• 2.5 氣泡的阻力系數(shù)22-24
• 2.6 流體加速度24-25
• 2.7 本章小結(jié)25-26
• 第3章 用Matlab實(shí)現(xiàn)對(duì)Vernon無(wú)量綱方程的編寫26-38
• 3.1 計(jì)算模型26-27
• 3.2 計(jì)算程序27-33
• 3.3 計(jì)算程序的正確性驗(yàn)證33-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 氣泡載荷對(duì)流場(chǎng)運(yùn)動(dòng)特性的影響38-64
• 4.1 氣泡載荷作用于流場(chǎng)使其產(chǎn)生的速度勢(shì)及速度38-52
• 4.1.1 加速度場(chǎng)變化38-45
• 4.1.2 壓力場(chǎng)變化45-52
• 4.2 速度、加速度以及壓力變化曲線52-62
• 4.3 本章小結(jié)62-64
• 第5章 結(jié)論與展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王樹(shù)山;李梅;馬峰;;爆炸氣泡與自由水面相互作用動(dòng)力學(xué)研究[J];物理學(xué)報(bào);2014年19期

2 蘇怡然;唐文勇;鄭紹文;李德聰;;基于歐拉單元的水下氣泡高效數(shù)值仿真算法研究[J];振動(dòng)與沖擊;2013年23期

3 黃毅;張弩;;水下爆炸氣泡脈動(dòng)載荷影響因素分析[J];中國(guó)艦船研究;2013年06期

4 張弩;宗智;張文鵬;孫雷;李章銳;;基于雙漸進(jìn)方法的水下爆炸氣泡載荷作用下艦船的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析[J];振動(dòng)與沖擊;2012年23期

5 李海濤;張永坤;張振海;;近場(chǎng)水下爆炸作用下箱形梁整體損傷特性研究[J];兵工學(xué)報(bào);2012年05期

6 陳輝;李玉節(jié);潘建強(qiáng);楊云川;張倫平;劉建湖;;水下爆炸條件下不同裝藥對(duì)水面艦船沖擊環(huán)境的影響試驗(yàn)研究[J];振動(dòng)與沖擊;2011年07期

7 黃超;汪斌;劉倉(cāng)理;王彥平;譚多望;;柱形裝藥水中爆炸氣泡的形態(tài)演變[J];高壓物理學(xué)報(bào);2011年03期

8 汪斌;張遠(yuǎn)平;王彥平;;水中爆炸氣泡與水底邊界相互作用的水射流現(xiàn)象[J];爆炸與沖擊;2011年03期

9 黃曉明;朱錫;牟金磊;李海濤;;圓柱殼在水下爆炸作用下鞭狀響應(yīng)試驗(yàn)研究[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2010年10期

10 朱錫;李海濤;牟金磊;黃曉明;;水下近距爆炸作用下船體梁的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性[J];高壓物理學(xué)報(bào);2010年05期

，

本文編號(hào)：761328