超空泡技术是一种有效的水下高速体减阻技术,其主要原理是一层气泡在高速体表面形成,使高速体与液体分离,减小其接触面积,从而减小粘性阻力。在超空泡技术理论中,空化器是形成超空泡的关键部件,空化器的形状、攻角等对空泡形态及其力学特性有重要影响。本文主要应用Fluent软件,对不同空化器攻角下的水下超空泡进行仿真计算,分析空化器攻角对空泡形态及其力学特性的影响。本文设计了一套水下高速体发射试验系统,根据此系统进行水下高速体运动试验,得出试验数据,验证超空泡流数值模拟的准确性。主要内容如下:(1)综述了国内外超空泡技术的发展情况,总结水下高速体常用的湍流模型及其数值求解方法。分别讨论了几种湍流模型的特性、应用区域和不足之处。(2)分别建立高速体的二维和三维超空泡流运动模型,进行有效计算模拟,将其与经验公式进行对比,证实采用Fluent三维求解器所得模拟结果更准确。(3)应用Fluent软件对不同空化器攻角下的水下高速体空泡进行计算仿真,得到空化器攻角对空泡形态及其力学特性的作用特点。(4)设计了试验水池、发射架,并进行了高速体发射试验。对试验数据进行处理,并与比数值模拟结果相比较,验证了高速体模型数值模拟的准确性。