机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
16期
146-151
,共6页
高速数码拍摄技术%数值模拟%水翼%片状空化%云状空化%压力系数
高速數碼拍攝技術%數值模擬%水翼%片狀空化%雲狀空化%壓力繫數
고속수마박섭기술%수치모의%수익%편상공화%운상공화%압력계수
采用试验研究与数值模拟相结合的方法研究绕水翼ys930的非定常空化流场结构,试验采用高速数码拍摄技术观察在10°攻角下的片状和云状空化随时间的结构变化;数值模拟针对应用较多的RNG k-ε二方程湍流模型做适当修正,分析片状空化及云状空化时的非定常空化流场结构、流动特性及空泡演化过程.结果表明,数值模拟得到的水翼空化流动现象和试验观察到的结果基本一致,验证计算模型和数值方法的可靠性;在片状空化阶段,空泡长度变化不明显,空穴尾部边界存在小幅度波动,空穴总体相对比较稳定;云状空化阶段,空穴分为两部分:一部分为空泡主体,稳定地附着在水翼吸力面上,随时间推移逐渐长大,达到最大空泡长度后出现回缩;另一部分为空泡附体,为周期性非定常汽液两相运动区域.云状空泡的形成和发展过程均伴有压力的波动,在一个空泡生长周期内,压力面压力系数几乎不受空泡变化的影响,吸力面压力系数在空化数的负值附近小幅度波动.
採用試驗研究與數值模擬相結閤的方法研究繞水翼ys930的非定常空化流場結構,試驗採用高速數碼拍攝技術觀察在10°攻角下的片狀和雲狀空化隨時間的結構變化;數值模擬針對應用較多的RNG k-ε二方程湍流模型做適噹脩正,分析片狀空化及雲狀空化時的非定常空化流場結構、流動特性及空泡縯化過程.結果錶明,數值模擬得到的水翼空化流動現象和試驗觀察到的結果基本一緻,驗證計算模型和數值方法的可靠性;在片狀空化階段,空泡長度變化不明顯,空穴尾部邊界存在小幅度波動,空穴總體相對比較穩定;雲狀空化階段,空穴分為兩部分:一部分為空泡主體,穩定地附著在水翼吸力麵上,隨時間推移逐漸長大,達到最大空泡長度後齣現迴縮;另一部分為空泡附體,為週期性非定常汽液兩相運動區域.雲狀空泡的形成和髮展過程均伴有壓力的波動,在一箇空泡生長週期內,壓力麵壓力繫數幾乎不受空泡變化的影響,吸力麵壓力繫數在空化數的負值附近小幅度波動.
채용시험연구여수치모의상결합적방법연구요수익ys930적비정상공화류장결구,시험채용고속수마박섭기술관찰재10°공각하적편상화운상공화수시간적결구변화;수치모의침대응용교다적RNG k-ε이방정단류모형주괄당수정,분석편상공화급운상공화시적비정상공화류장결구、류동특성급공포연화과정.결과표명,수치모의득도적수익공화류동현상화시험관찰도적결과기본일치,험증계산모형화수치방법적가고성;재편상공화계단,공포장도변화불명현,공혈미부변계존재소폭도파동,공혈총체상대비교은정;운상공화계단,공혈분위량부분:일부분위공포주체,은정지부착재수익흡력면상,수시간추이축점장대,체도최대공포장도후출현회축;령일부분위공포부체,위주기성비정상기액량상운동구역.운상공포적형성화발전과정균반유압력적파동,재일개공포생장주기내,압력면압력계수궤호불수공포변화적영향,흡력면압력계수재공화수적부치부근소폭도파동.
