【摘 要】
：
涡流动是自然界普遍存在的复杂流动形式，梢涡流场结构与梢涡空化流动具有密切的关系，为了能更清楚地认识梢涡空化，需要了解梢涡本身的流动特征，本文以NACA66椭圆水翼为试验对象，利用2D-PIV和2D-3C PIV测量技术在中国船舶科学研究中心的小型多功能高速空泡水筒中队水翼的梢涡流场进行测量，利用2D-PIV测量技术测量平行于梢涡涡带平面的二维速度场，利用2D-3C PIV测量技术测量垂直于梢涡涡带
【机 构】
：
中国船舶科学研究中心,船舶振动与噪声振动重点实验室,江苏无锡214082
论文部分内容阅读
涡流动是自然界普遍存在的复杂流动形式，梢涡流场结构与梢涡空化流动具有密切的关系，为了能更清楚地认识梢涡空化，需要了解梢涡本身的流动特征，本文以NACA66椭圆水翼为试验对象，利用2D-PIV和2D-3C PIV测量技术在中国船舶科学研究中心的小型多功能高速空泡水筒中队水翼的梢涡流场进行测量，利用2D-PIV测量技术测量平行于梢涡涡带平面的二维速度场，利用2D-3C PIV测量技术测量垂直于梢涡涡带平面的三维速度场，通过梢涡不同截面的速度场研究梢涡流场结构，分析不同工况下的涡核位置/尺寸及速度分布，试验结果表明涡核中心在空间内具有摆动特征。
其他文献
水下爆炸在军、民两方面都具有重要地位和广泛应用，其数值模拟的核心难题是激波在水下的传播以及激波与水中气泡、水气界面相互作用等复杂的物理过程。由于自由界面的存在，激波在传播过程中会形成反射、折射、分叉等非常复杂的流动现象，而自由界面在激波的作用下也会形成水冢、水柱等一系列复杂的水面现象。本文采用具备高精度、高分辨特征的RKDG方法对这一问题开展了数值模拟，自由界面的运动采用LEVEL SET方程来描
为提高速度剖面、线性和非线性等特征精度，本文推导了适合变水深情况下的多层Boussinesq水波方程。从Laplace方程出发，将流体分为N层，首先确定了基于每层中间点位置处速度表达的方程，进而引入计算速度取代中间点的速度，最终方程包含N个计算水平速度和N个垂直速度。
This paper developed a large eddy simulation model for free surface flows with flexible vegetation.A recognition model of flexible vegetation was proposed to simulate the flexible vegetation-flow inte
本文采用代理模型技术对水下垂直发射航行体空泡非定常发展预示方法开展研究。采用独立膨胀原理获取了空泡长度、压力变化的主要影响因素，应用kriging代理模型方法基于试验数据建立空泡长度特征量和空泡压力特征量的预示模型，典型工况的预示结果与试验数据比对表明两者吻合较好，验证了本方法的准确性。研究了边界条件对空泡非定常特性的影响，获得了相关变化规律。
本文解析研究了在均匀流作用下漂浮在流体表面的无限长薄板的非线性水弹性响应。在势流理论框架下，假设流体是无粘的、不可压缩的，运动是无旋的。我们以拉普拉斯方程为控制方程，在板-波-流共同场中构建非线性动力学和运动学边界条件。借助同伦分析方法求得速度势、板挠度的收敛近似解析解；并深入考查了一些重要物理量对非线性水弹动力特性的影响。其中发现薄板的非线性水弹性响应依赖于流速和相速的比例。
涡激振动是深海立管设计的关键问题。随着深海开发向3000米水深推进，为了开采深海海床下的石油资源，海洋平台的立管长度也越来越长。在来流的作用下，由于立管的交替泻涡现象而产生振荡的流体力，从而引发结构的涡激振动。有关深海细长柔性立管的设计一直是工程领域的挑战，如何能够精确的预报出细长柔性立管涡激振动的时域响应并从机理上加深对立管涡激响应模态的理解已成为亟待解决的问题。
本文基于开源软件OpenFOAM建立了数值波浪水池，计算了大波陡规则波作用下圆柱上的波浪力，同时详细讨论了陡波经过时圆柱周边波面的变化。数值模型的空间离散采用有限体积法，时间离散采用隐式欧拉法，自由面的捕捉采用VOF方法。
通气延迟效应对通气超空泡泄气规律有着重要影响。本文基于通气超空泡气-汽-液多流体模型，定量分析不同流速下通气超空泡的泄气规律，从而改进Spurk泄气模型。采用无限分布滞后模型建立通气随机时变条件下通气量与泄气量之间的关系，并应用多元线性回归法得到考虑通气延迟效应的通气超空泡泄气模型。本研究将为进一步完善机动通气超空泡动力学模型和深入研究通气超空泡流动控制打下坚实的基础。
导管桨采用梢部驱动可以充分利用导管内部空间，具有结构紧凑、抑制梢涡空泡、减小轴系传递引起的振动等优点。但是由于轮缘与导管内定子线圈仍然有间隙的存在，在压差的作用下，会产生推进效率的损失、桨叶梢部低压区转移到轮缘前端等不利影响。本文为了减小上述不利影响，对不同的导管桨梢部轮缘的形状进行了计算和分析，提出了类导管形状的导管桨梢部轮缘构型。数值计算表明，采用类导管形状的导管桨梢部轮缘构型，轮缘前端的压力
超空泡航行体主要是在水下航行体表面形成超空泡从而大幅降低水下航行体的阻力，提高航行速度。目前，对于超空泡的流动机理仍不清楚，尤其是缺乏空泡内部流场的流动信息。本文首先采用高速摄影对超空泡流动形态进行了定性的观察。为了获得超空泡内部速度场的信息，本文采用壁面粒子注入方法解决了超空泡内部流动的粒子示踪问题，在空泡水筒中，利用PIV测试系统对超空泡内部流场进行了测量，获得了超空泡内部精细的流动结构，揭示