本文通過數(shù)值仿真方法對球體垂直入水過程產(chǎn)生的入水空泡形態(tài)及流體動力特性開展了研究,重點分析了表面潤濕性對球體入水空泡發(fā)展過程、運動軌跡、速度、加速度及流體動力的影響。文中數(shù)值方法基于Navier-Stokes方程,采用VOF模型捕獲相界面,并通過CSF方法引入表面張力及表面接觸角。結(jié)果表明,數(shù)值結(jié)果與文獻(xiàn)實驗結(jié)果吻合良好,驗證了數(shù)值方法的有效性;由于親水性球體入水后不產(chǎn)生空泡,壓差阻力較小,因此下落速度更快,而疏水性球體下落較緩慢;當(dāng)入水空泡掐斷時,將對球體產(chǎn)生短暫的沖擊作用,使球體運動速度發(fā)生突變;在入水過程初始階段,球體表面上的液體薄層運動是導(dǎo)致入水空泡形成的關(guān)鍵因素:對于親水性球體,流體薄層沿球體表面向上運動并在球體頂點匯聚,此時不產(chǎn)生入水空泡;對于疏水性球體,液體薄層與球體分離,形成入水空泡。 

【文章來源】：船舶力學(xué). 2019,23(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁


本文編號：3157654