《潛射航行體出水過程空泡流動機理研究》是依託北京理工大學，由趙靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：潛射航行體出水過程空泡流動機理研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：趙靜
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
潛射航行體的出水過程是一個穿越不同介質界面，環境介質密度和運動速度等參數劇烈變化的非定常、非線性多相運動過程，將引起流體動力或運動載荷的大幅變化，影響水下航行體出水姿態以及運動穩定性，是航行體水下發射的關鍵問題。本項目針對潛射航行體出水過程發生的複雜多相流非定常流動，通過實驗與數值模擬相結合的方法對如下問題展開研究：航行體出水過程多相介質間的相互作用機理；航行體出水過程通氣空泡潰滅機理及其對航行體的影響。研究中將研製小尺度氣體彈射實驗平台，並對現有的相關數值計算方法進行完善。本項目的創新之處在於：通過研發小尺度氣體彈射實驗平台，實現了潛射航行體出筒- - 水下自由運動過程- - 穿越水面全過程的實驗室模擬；建立了針對航行體出水過程的非定常通氣超空泡流動數值模擬方法。其研究成果不僅具有理論意義，同時有助於推動潛射航行體技術的發展，具有較強的現實意義。
結題摘要
潛射航行體的出水過程是一個穿越不同介質界面，環境介質密度和運動速度等參數劇烈變化的非定常、非線性多相運動過程，將引起流體動力或運動載荷的大幅變化，影響水下航行體出水姿態以及運動穩定性，是航行體水下發射的關鍵問題。本項目針對潛射航行體出水過程發生的複雜多相流非定常流動，通過實驗與數值模擬相結合的方法對航行體出水過程多相介質間的相互作用機理以及航行體出水過程通氣空泡潰滅機理及其對航行體的影響進行了研究。研究中研製了小尺度氣體彈射實驗平台，實現了瞬時空泡形態、氣液界面和多相流場結構的數據採集與處理分析；並以此為基礎，研究多相流動的數值計算技術、動格線技術的套用和自由界面處理技術，實現通氣多相流動和航行體運動的耦合計算方法, 從而獲取水下發射過程中通氣空泡的形成、發展和潰滅的物理景象，揭示空泡潰滅流場結構演化和流體動力形成機理。本項目的創新之處在於：通過研發小尺度氣體彈射實驗平台，實現了潛射航行體水下自由運動過程-穿越水面全過程的實驗室模擬；建立了針對航行體出水過程的非定常通氣空泡流動數值模擬方法。其研究成果不僅具有理論意義，同時有助於推動潛射航行體技術的發展，具有較強的現實意義。
