原文传递
发动机喷流影响下的水下高速航行体流场研究
| 论文题名： | 发动机喷流影响下的水下高速航行体流场研究 |
| 关键词： | 超空泡航行体;固体火箭发动机;尾喷流;多相流 |
| 摘要： | 对于传统超空泡航行体的理论和工程设计已经有了大量深入的理论研究以及实验。传统的超空泡航行体虽然能够大幅度减少其自身在水中高速运动情况下受到的阻力，但是它也有自身的局限性：行程短。为了弥补传统超空泡航行体的短板，可以在超空泡航行体的尾部结构上安装固体火箭发动机。固体火箭发动机尾喷流的出现不仅会影响超空泡的形态而且会影响航行体周围的流场规律，而关于带尾喷流的超空泡航行体的公开文献和资料尚为短缺。 本文在介绍超空泡理论以及尾喷流超空泡航行体相关研究的基础上，用ICEM软件进行三维模型构建以及网格划分，应用Fluent软件、使用Mixture多相流模型、Realizable k-ε湍流模型以及Schnerr-Sauer空化模型，对通气超空泡下的尾喷流航行体进行数值模拟计算，研究了尾喷参数以及攻角对于空泡以及流场的影响。本文的主要研究内容如下： （1）分别探讨没有攻角的情况下尾喷压强、尾喷速度、尾喷温度对空泡形态及流场压力分布、速度分布、轴向表面压力分布和阻力系数的影响。 （2）研究攻角对于尾喷流超空泡形态及流场的空泡形态及阻力系数、轴向表面压力分布、压力场、速度场的影响。 （3）探讨不同尾喷参数情况下，攻角对空泡形态及轴向表面压力分布、阻力系数的影响。 结果表明，（1）随着尾喷压强以及尾喷速度的增加，空泡的半径和长度会随之变大，尾部高压区域以及被加速区域范围随之增大，表面压力分布没有明显变化，阻力系数随之减小。尾喷温度对于空泡形态以及流场都没有明显的影响。（2）攻角的增大使得空泡的不对称更加明显，也会使得流场压力、速度分布更加不对称，航行体一侧出现沾湿，阻力系数随之增加。（3）不同尾喷参数情况下，攻角的增大会使得航行体沾湿一侧的影响更加不明显，未沾湿一侧的变化更加明显。 |
| 作者： | 曹丁楠 |
| 专业： | 兵器工程 |
| 导师： | 张辉;赵子杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
检索历史
应用推荐
