【摘要】：空投魚雷、超空泡導(dǎo)彈等入水攻擊型武器從空中發(fā)射至入水之前,通常會帶有一定的旋轉(zhuǎn)角速度。本文采用數(shù)值模擬方法對小型回轉(zhuǎn)體垂直旋轉(zhuǎn)入水過程的流體動力特性進行了深入的研究,重點分析了旋轉(zhuǎn)角速度、表面粗糙度和頭型等參數(shù)對入水流體動力特性的影響。主要研究內(nèi)容和成果如下:基于RANS方程求解方法,引入VOF多相流模型和k-ωSST湍流模型,并在彈簧近似光滑模型方法中嵌入編制的自定義函數(shù)模擬旋轉(zhuǎn)運動,發(fā)展了小型回轉(zhuǎn)體垂直旋轉(zhuǎn)入水過程的數(shù)值模擬方法,并將數(shù)值結(jié)果與文獻中的試驗數(shù)據(jù)進行對比,驗證了本文數(shù)值計算方法的有效性。開展了球頭回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)入水流體動力特性影響的數(shù)值模擬研究,分析了旋轉(zhuǎn)角速度、表面粗糙度對旋轉(zhuǎn)入水流體動力特性的影響,給出了旋轉(zhuǎn)角速度和表面粗糙度對入水阻力系數(shù)、速度、角速度、空泡外形以及表面速度的影響規(guī)律。開展了不同頭型回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)入水流體動力特性影響的數(shù)值模擬研究,分析了不同頭型回轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)入水過程中空泡的演變過程以及頭型對入水阻力系數(shù)、速度、角速度、空泡外形以及表面速度的影響規(guī)律。
【圖文】：

圖 1-1 旋轉(zhuǎn)球體入水空泡發(fā)展過程2016 年 M Reinhard 等[33]開展了二維對稱模型入水過程空泡形成和擴研究，建立了基于 Wagner 理論和水動力占優(yōu)假設(shè)的入水空泡預(yù)測數(shù)分別研究了拋物線型和對稱楔形對入水空泡形成和擴張的影響。2017 年 A Iranmanesh 等[34]基于 VOF 自由液面追蹤技術(shù)開展了低弗勞

圖 1-2 普通制式彈頭空泡壁面左旋[45] 年馬慶鵬等[46]針對不同頭型圓柱體高速入水過程開展數(shù)值模擬水過程中入水彈道、空泡直徑及流場特性與頭型的關(guān)系，，并把理論計算結(jié)果進行比較，顯示了良好的一致性。 年，夏維學(xué)[47]等人深入研究旋轉(zhuǎn)體入水空泡特性，開展了低弗
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TJ6

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本文編號：2677384