【摘 要】
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为了研究空泡在水下激光推进中的作用,采用数值模拟和实验研究了空泡在不同面积靶材(直径分别为2mm、5mm和10mm的铝材料圆盘)附近的脉动特性,包括空泡的最大泡半径和溃灭周
【机 构】
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南京理工大学 理学院,江苏省 南京市 210094
【出 处】
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鲁豫赣黑苏五省光学(激光)学会2011年学术年会
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为了研究空泡在水下激光推进中的作用,采用数值模拟和实验研究了空泡在不同面积靶材(直径分别为2mm、5mm和10mm的铝材料圆盘)附近的脉动特性,包括空泡的最大泡半径和溃灭周期。数值模拟基于VOF算法,实验基于光偏转法。数值模拟和实验结果都表明靶材的面积越小,所得的空泡最大泡半径越小,并且随着空泡的最大泡半径Rmax的增大,三种情况之间的差距也越来越大。此外,空泡的最大泡半径和溃灭周期先随激光能量的增大而迅速增大,之后由于激光等离子体屏蔽效应使增大趋势变缓,因而不能单纯依靠增加入射激光能量来增大泡半径即增大推进力。与大面积靶材相比,小面积靶材附近空泡溃灭周期短,空泡脉动产生的冲击波强,空泡最后溃灭的射流速度大,这些都说明空泡在小面积靶材附近溃灭更剧烈,对壁面产生的推进力更大。
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