跨介质航行体入水瞬间会受到巨大的冲击载荷,极易导致结构破坏甚至内部器件失灵。为发展有效的降载方法,本文基于VOF(Volume of Fluid)多相流模型,研究头部喷气航行体入水过程的载荷特性和流体动力特性,分析喷气压力、喷气高度对降载效...跨介质航行体入水瞬间会受到巨大的冲击载荷,极易导致结构破坏甚至内部器件失灵。为发展有效的降载方法,本文基于VOF(Volume of Fluid)多相流模型,研究头部喷气航行体入水过程的载荷特性和流体动力特性,分析喷气压力、喷气高度对降载效果的影响,并探索头部喷气降载方法有效性的入水速度范围。研究结果表明,头部喷气使自由液面下凹形成空腔,并能极大地降低航行体所受阻力和冲击力,延缓了航行体撞水时间,从而实现冲击载荷控制;喷气压力和喷气高度对入水空泡形态及冲击压力峰值的影响都不大,合理的选择既能达到降载效果又能节约喷气量;入水速度为50 m/s时,降载量高达76.51%,但当入水速度为300 m/s时,降载量仅为39.92%。因此,针对高亚声速跨介质入水问题,需进一步探索主被动相结合的复合降载方法。展开更多
采用LES(large eddy simulation)+FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程,研究了圆柱表面使用不同PPI(pore number per inch)和厚度的多孔介质对圆柱尾迹及圆柱-翼型干涉噪声的影响,探索了多孔介质的降噪规律和机理。结果表明:多孔介质能...采用LES(large eddy simulation)+FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程,研究了圆柱表面使用不同PPI(pore number per inch)和厚度的多孔介质对圆柱尾迹及圆柱-翼型干涉噪声的影响,探索了多孔介质的降噪规律和机理。结果表明:多孔介质能稳定圆柱表面的剪切层,抑制旋涡脱落,从而削弱尾迹对下游翼型的影响,圆柱单音噪声最大可降79 dB,翼型单音峰值降低13.22 dB,宽频噪声降低20 dB;多孔材料PPI的变化对降噪效果影响较小,而厚度是影响流场模态、降噪效果及气动性能的一个关键参数;多孔材料厚度合适时,圆柱-翼型流场形态为“剪切层模态”,可有效降低湍流干涉噪声;多孔材料厚度较小时,发现了一种流场形态,即“剪切层-尾迹模态”,导致翼型噪声增大;合适的多孔介质厚度不仅降噪效果显著,对圆柱-翼型的气动性能也有改善作用。展开更多
文摘跨介质航行体入水瞬间会受到巨大的冲击载荷,极易导致结构破坏甚至内部器件失灵。为发展有效的降载方法,本文基于VOF(Volume of Fluid)多相流模型,研究头部喷气航行体入水过程的载荷特性和流体动力特性,分析喷气压力、喷气高度对降载效果的影响,并探索头部喷气降载方法有效性的入水速度范围。研究结果表明,头部喷气使自由液面下凹形成空腔,并能极大地降低航行体所受阻力和冲击力,延缓了航行体撞水时间,从而实现冲击载荷控制;喷气压力和喷气高度对入水空泡形态及冲击压力峰值的影响都不大,合理的选择既能达到降载效果又能节约喷气量;入水速度为50 m/s时,降载量高达76.51%,但当入水速度为300 m/s时,降载量仅为39.92%。因此,针对高亚声速跨介质入水问题,需进一步探索主被动相结合的复合降载方法。
文摘采用LES(large eddy simulation)+FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程,研究了圆柱表面使用不同PPI(pore number per inch)和厚度的多孔介质对圆柱尾迹及圆柱-翼型干涉噪声的影响,探索了多孔介质的降噪规律和机理。结果表明:多孔介质能稳定圆柱表面的剪切层,抑制旋涡脱落,从而削弱尾迹对下游翼型的影响,圆柱单音噪声最大可降79 dB,翼型单音峰值降低13.22 dB,宽频噪声降低20 dB;多孔材料PPI的变化对降噪效果影响较小,而厚度是影响流场模态、降噪效果及气动性能的一个关键参数;多孔材料厚度合适时,圆柱-翼型流场形态为“剪切层模态”,可有效降低湍流干涉噪声;多孔材料厚度较小时,发现了一种流场形态,即“剪切层-尾迹模态”,导致翼型噪声增大;合适的多孔介质厚度不仅降噪效果显著,对圆柱-翼型的气动性能也有改善作用。
