国家自然科学基金(51106009)
- 作品数：12 被引量：37H指数：4
- 相关作者：张敏弟付细能王国玉黄旭赵彬更多>>
- 相关机构：北京理工大学中国兵器科学研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家留学基金更多>>
- 相关领域：理学交通运输工程水利工程机械工程更多>>
- 表面涂层对绕水翼空化流动影响的实验研究被引量：3
- 2015年
- 本文采用高速全流场显示技术观测了两种涂层对绕Clark-Y型水翼空化流动的影响。研究中,随着空化数的降低,主要观测了绕水翼的初生空化、片状空化、云状空化三个阶段σ=1.50时,绕水翼A的空化流动已经发展至片状空化,绕水翼B的空化流动处于初生空化阶段。σ=1.19时,绕水翼A与水翼B空化流动均处于片状空化阶段,围绕两种模型的空穴长度接近,空泡破裂时形成了大量马蹄涡,水翼A表面的附着型锥状空穴产生了大尺度的涡团。σ=0.7时,绕水翼A和水翼B皆为云状空化阶段,绕水翼A的无量纲空化面积小于水翼B;反向射流导致大尺度涡团周期性脱落,绕水翼A的空化涡团脱落较为整齐,绕水翼B则产生分散的马蹄涡。
- 黄旭张敏弟付细能
- 关键词：空化水翼涂层旋涡
- 涂层对绕水翼云状空化的运动特性及动力特性影响的试验研究
- 2018年
- 采用多种试验技术方法讨论了不同涂层水翼云状空化的空穴形态、运动特性和动力特性。三种涂层分别为光滑环氧涂层(模型A)、光滑氟碳涂层(模型B)和表面粗糙氟碳涂层(模型C)。研究表明:(1)涂层的粗糙度和材质共同影响绕水翼云状空化流动特性;(2)不同涂层水翼的空穴形态不同:附着在模型A的空穴厚度更小,空穴长度随时间变化更快,空穴脱落周期更短。且模型A透明空穴区透明性更好,变化范围最小,模型B其次,模型C最大。(3)涂层影响云状空化运动特性:绕不同涂层水翼的局部低速区和涡量区位置的各不相同导致透明空泡堆积位置也不同,局部正涡量区位置的不同导致出现旋涡水汽混合区位置的差异,模型A的旋涡水汽混合区位置距离水翼头部最近,B其次,C最远;(4)与粗糙度相比,涂层材质对绕水翼云状空化的动力特性影响更为明显。不同涂层水翼升力系数急剧下降区不同,升力的主导频率也不同,但与云空化流动结构中空化的变化周期相一致,此外绕模型B空穴转变为云状空化的空化数比模型A、C的要小,因此模型B涂层能够抑制云状空化发生。
- 郝加封张敏弟付细能
- 关键词：涂层空化水翼流动特性
- 绕不同涂层水翼片状空化运动特性的实验研究
- 2018年
- 本文采用高速全流场显示技术和粒子图像测速系统(PIV)实验方法讨论了绕不同涂层水翼片状空化流动结构、运动特性的影响。结果表明:涂层的粗糙度和材质共同影响绕水翼片状空化流动结构和运动特性。实验中观察流动结构,发现粗糙表面比光滑表面更易于出现片状空化,氟碳涂层比环氧涂层更能够抑制片状空化;运动特性方面,表面粗糙度与涂层材质相比较,材质对片状空化的运动特性影响更大:表面光滑的氟碳涂层的低速区最小且区内速度波动也最弱,但区内的涡量分布更为集中;不同涂层造成水翼表面速度旋涡的位置不同,导致空穴脱落的位置不一样,空穴发展长度不同。
- 郝加封张敏弟付细能
- 关键词：涂层空化水翼流动特性
- 涂层对空化流动特性影响的实验研究被引量：3
- 2015年
- 利用实验的方法研究了涂层对绕水翼空化流动特性的影响。分别针对喷涂环氧涂层和氟碳涂层的ClarkY型水翼,采用高速摄像装置观察了不同空化阶段的空化流动形态。研究结果表明:(1)在初生空化阶段,当σ=1.82时,沿环氧涂层水翼表面展向排列着初生空泡,而氟碳涂层水翼还处于无空化状态,说明相对于环氧涂层,氟碳涂层对空化现象的产生有一定的抑制作用,氟碳涂层水翼初生空化数为1.50;(2)在片状附着型阶段,当σ小于1.63时,绕环氧涂层水翼的空化先于氟碳涂层水翼发展至片状空化,绕水翼空化流动产生大量分散空泡,沿水翼表面向后运动过程中逐渐长大,在高压区溃灭后形成小空泡并以马蹄涡形式继续运动。同一空化数下,绕环氧涂层水翼空化流动的空泡长度大于氟碳涂层水翼。但随空化数降低,两者空泡长度逐渐接近,说明环氧涂层在片状空化阶段对空化的抑制作用逐渐增强;(3)σ=0.87时空化发展至云状空化阶段,空化流动伴随周期性的云状空泡的脱落,绕环氧涂层水翼的空化流动周期及无量纲空化面积均小于氟碳涂层水翼,说明涂层对空化的非定常变化也有一定的抑制作用,且环氧涂层强于氟碳涂层。
- 黄旭张敏弟付细能
- 关键词：水翼涂层空化马蹄涡
- 防浪板对两栖车航行特性影响的研究被引量：5
- 2014年
- 基于实验结果,文中采用数值模拟方法研究了防浪板对两栖车航行阻力特性的影响.结合k-ω湍流模型与多相流模型,对不加装防浪板、加装防浪板以及加装新型防浪板的两栖车的水上航行性能进行了数值模拟分析.研究结果表明,均相流模型与k-ω湍流模型相结合,能够很好地模拟两栖车水上航行阻力特性;防浪板能够有效地降低两栖车所受阻力,合理的防浪板结构最大减阻效率可达40%;并且,防浪板能够有效提高两栖车航行时的稳定性.
- 袁潇龙张敏弟
- 关键词：两栖车防浪板
- 基于CFD的两栖车辆水动力导数的计算方法被引量：4
- 2014年
- 通过采用标准k-ω模型,结合动网格技术,使用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术模拟两栖车辆的PMM(Planar Motion Mechanism)实验,拓展了针对两栖车辆的水动力导数的数值计算方法.研究中,对比直航试验以验证计算的有效性,并分析提取数值数据,实现了水动力导数的求取.将计算所得水动力导数与船舶经验公式值对比,分析了两栖车辆与船舶的差异对水动力导数造成的影响.
- 黄劲余志毅刘朝勋裴明磊
- 关键词：两栖车辆水动力导数计算流体力学操纵性
- 绕钝体通气空化流动特性研究
- 本文采用实验与数值相结合的方法对绕钝体通气空化流动特性进行了研究。实验中,采用全流场流动显示技术观察了雷诺数Re=6.7×10~4,不同通气量下的空泡形态。数值计算中,采用了大涡模拟(LES-WALE)精确捕捉湍流尾迹区...
- 王志英； 王国玉； 黄彪； 张敏弟； 王晨曦；
- 关键词：钝体绕流大涡模拟旋涡脱落
- 文献传递
- 绕平板气液两相流数值计算方法被引量：5
- 2014年
- 为探究现行多相流模型和湍流模型对通气两相流动的适应性及所体现的数理本质,选取典型的绕平板气液两相流为研究对象,通过对比不同多相流模型、湍流模型对绕平板气液两相流的数值计算结果与实验结果,建立了适用于绕平板气液两相流的数值模型.结果表明,基于单流体理论的Mixture多相流模型忽略了流场内客观存在的气-液相界面,计算结果不能真实反映实际流动现象,与实验结果不符;Level Set方法由于考虑了气液界面的表面张力的影响,能合理反映气液界面波动的特性,可以获得和实验较为一致的计算结果;滤波器湍流模型在标准k-g模型的基础上,通过对湍流黏性项的修正,降低了计算流场中的湍流黏度,可以更精细地描述与时间相关的气液多相复杂流动现象,进而有效提高对非定常流动计算过程的预测精度.
- 吴钦王国玉付细能纪春燕
- 关键词：气液两相流
- 热力学效应对液氢非定常空化流动的影响
- 2018年
- 为研究热力学效应对低温流体非定常空化流动的影响,以液氢为研究对象,采用大涡模拟计算了热力学和等温条件下液氢绕回转体的非定常空化流动。计算结果表明:热力学效应延长了液氢的空化周期,增强了空化的非定常特性,抑制了空化的发展。热力学条件下的空泡团内部包含更细、更小的气泡,呈现出多孔质特征,且使整个流域存在1.5K左右的温度波动。通过旋涡运动分析发现,热力学效应使旋涡结构由空穴交界面向空穴内部移动。基于涡量传输方程分析了热力学和等温条件下空穴和旋涡的交互作用,发现在热力学条件下,旋涡伸长项的作用位置主要位于空穴前端和尾端的交界面处,旋涡扩张项和斜压扭矩项主要位于空穴内部;在等温条件下,旋涡伸长项和旋涡扩张项主要位于空穴上方交界面处,斜压扭矩项主要位于空穴尾端。
- 王永康张敏第陈泰然黄彪
- 关键词：液氢大涡模拟旋涡
- 高速可压缩超空泡流动数值与理论研究
- 本文采用结合数值模拟和理论分析的方法研究了高速可压缩超空泡流动特性。在数值方面,通过嵌入Tait状态方程对流场中液相的可压缩性进行了修正,数值模拟得出高亚音速及跨音速航行射弹的空泡形态与Hrubes实验结果吻合良好,验证...
- 李达钦张敏弟黄彪梁廷辉
- 关键词：可压缩性马赫数激波
