【摘 要】
：
将火箭助推器简化为背水端面封闭、撞水端面完全开放的圆柱壳体结构，基于高速摄影测量方法，对此结构开展了小尺度垂直低速入水试验，得到其运动规律和入水空泡发展规律。通过对比两端全封闭壳体垂直入水过程，对开放腔体圆柱壳入水过程中入水冲击、空泡发展过程及入水稳定性问题进行了分析，结果表明：开放腔体结构入水撞击后速度衰减较小，可以有效的起到缓冲作用，但对周围流场产生强烈扰动；在扰动作用下空泡发展不完全，空泡壁
【机 构】
：
哈尔滨工业大学航天学院航天工程与力学系,哈尔滨150001
论文部分内容阅读
将火箭助推器简化为背水端面封闭、撞水端面完全开放的圆柱壳体结构，基于高速摄影测量方法，对此结构开展了小尺度垂直低速入水试验，得到其运动规律和入水空泡发展规律。通过对比两端全封闭壳体垂直入水过程，对开放腔体圆柱壳入水过程中入水冲击、空泡发展过程及入水稳定性问题进行了分析，结果表明：开放腔体结构入水撞击后速度衰减较小，可以有效的起到缓冲作用，但对周围流场产生强烈扰动；在扰动作用下空泡发展不完全，空泡壁面出现波动，加速空泡的溃灭过程；部分液体流入腔体，使质心降低，对入水稳定性有一定提高，但其对流场的流动扰动较大，使失稳波动推迟。
其他文献
海洋超大型浮式结构物(very large floating structures,VLFS)的水平尺度远大于垂向尺度,在复杂海洋环境和表面运载器的作用下,VLFS的弹性变形和流固耦合作用是不容忽视的。波浪与厢式超大型浮式结构物的相互作用可以抽象成一个波浪与弹性板相互作用的模型,简称波-板模型。对于流体,线性小振幅波和势流理论被大量采用,通常忽略海流的影响。对于平板,通常采用Euler-Berno
为了了解通气空化出水流动现象，利用高速全流场显示技术，对绕锥头回转体通气空化垂直出水进行实验研究。研究结果表明：速度与通气量对通气空化垂直出水的多相流流型起主要作用，定义了雷诺数和通气率两个无量纲数，将绕锥头回转体通气空化分为3种流型，即：透明空泡、多相掺混和水气混合状。并讨论了流动参数对流型的影响：小通气率时，随着雷诺数的增大，流型依次经历透明状、多相掺混状和水气混合状，泡长与泡径都呈现先减小后
对刚性壁面之间的空泡回射流形态进行了研究，在理想流体框架内建立了二维及轴对称空泡回射流厚度的数学模型。数学模型反映了刚性壁面所产生的逆压梯度对空泡回射流厚度的增大作用，给出了增大系数计算公式，计算的空泡回射流厚度与Callenaere的试验测量结果吻合较好。最后，基于新提出的数学模型，并通过与无界流空泡回射流厚度表达式的对比，进一步讨论了壁面效应对空泡厚度及空化阻力的影响及修正方法，给出了修正公式
以混流式水轮机水力暂态过程为研究对象，基于浸入边界法的建模思想，将活动导叶大幅运动对流场的影响以附加动量源项的形式加入描述叶道流动的Navier-Stokes方程，建立描述水力暂态过程的三维流动控制方程。采用基于Vreman亚格子动态模型的大涡模拟方法和有限体积的浸入边界方法求解耦合系统。模拟受活动导叶大幅运动下叶道内复杂湍流流动，获取不同暂态过程中压力、速度等流动参量的时、空变迁特性和作用于转轮
航行体水下发射过程包括出筒、水中航行和出水3个阶段。利用数值模拟方法研究发射过程中发射参数对航行体运动的影响。数值计算采用轴对称数学模型。运用VOF多项流模型和标准k-ε湍流模型，并选择合适的动网格方法来实现水下航行体与多项流场的耦合数值求解。研究的发射参数包括发射速度、发射水深和发射压强。给出了航行体侧壁的通气空泡和底部燃气尾泡的演化过程。对于每一种发射参数列出了弹体运动轨迹。研究结果表明通气空
畸形波(freak wave),也称凶波(rogue wave,killer wave)或巨波(giant wave,extreme wave),是一种分布非常陡峭、峰值远高于周围的局域波,首先在海洋中观察,近年在非线性光学、等离子体物理、物质波领域相继被发现。描述畸形波的模型主要是非线性薛定谔方程和Davey-Stewartson系统,其理论解可用有理数解表征,不仅在光学实验而且在流体力学实验都
通过对流场物理量空间分布形态的拓扑分析,能够便捷地找出流场中流动参数显示的自我或相互间时间和空间相关性较高的区域,并用简明的特征参数区分这些区域的相关方式,从而为进一步控制这些有序流动结构提供指导。采用流动速度及其梯度场的临界点和特征方程共轭复数解判据,编制了流动拓扑结构分析计算程序,对水下航行体翼体结合部和方形孔腔涡流场拓扑结构进行了精细显示和分析。赖以提取流场空间分布形态的三维、不定常复杂流场
通气超空泡的稳定性是实现其航行体稳定性的基础。基于N-S方程的两流体模型，数值研究了水平面弹道曲率对通气规律的影响；进而为了维持空泡稳定性，提出了水深和临界通气率之间的关系，并通过数值模拟验证了这种关系。
着重介绍Hamilton流-固系统的动力学过程具有的特性。提出了求解一类流体Hilbert 问题的构造方法(连续补函数和广义Fibonacci排序)以便构造N个圆平动时的速度势。速度势由N个调和奇点表示，由此得出了N个圆平动的动力学方程组，从而探讨N个物体在水动力完全耦合下的非定常动力学行为。为了研究N个物体在水动力完全耦合下的动力学，介绍在Hamilton流-固系统中Lagrange能量框架和动
自PhiUip上世纪60年代提出波浪共振概念,波浪共振成为水动力学的一个重要研究领域。关于波浪共振的理论和实验,丰富多彩。目前,理论和实验观察到的共振波系,其波幅随时间做周期性的变化,因此,其波浪谱也是时间的周期函数。许多研究人员尝试在理论上寻找波幅不随时间变化的共振波系,但都没有成功。本文应用"同伦分析方法"(homotopy analysismethod, HAM),通过求解精确的波浪方程,首