發(fā)布時(shí)間：2020-12-06 00:42

　　隨著超空泡航行體技術(shù)研究的深入,已經(jīng)不滿足于簡單的直航行駛,利用空化器和尾翼運(yùn)動產(chǎn)生控制力對航行體姿態(tài)、彈道進(jìn)行控制是其主要方法。但是在舵面操縱過程中會給通氣空泡帶來一系列影響,例如舵面運(yùn)動過程中會改變空泡內(nèi)壓和流場結(jié)構(gòu),還會破壞空泡界面增加泄氣率導(dǎo)致空泡失穩(wěn),因此有必要開展舵面運(yùn)動對空泡穩(wěn)定性影響的研究。理論分析了舵面誘導(dǎo)空泡失穩(wěn)的因素和內(nèi)在機(jī)理,利用CFX軟件,針對無后體空化器運(yùn)動、帶后體空化器運(yùn)動、帶后體尾翼運(yùn)動三種模型,開展了舵面運(yùn)動頻率和舵角對通氣空泡穩(wěn)定性影響研究。結(jié)果顯示空泡形態(tài)的改變滯后于壓強(qiáng)的改變;解釋了空泡閉合形式的改變和空泡失穩(wěn)機(jī)理,即,舵面運(yùn)動會造成空泡內(nèi)壓和流場的擾動,在靠近空泡邊界區(qū)域,流場結(jié)構(gòu)發(fā)生微小變化形成擾流和渦核心,在持續(xù)運(yùn)動中增強(qiáng),導(dǎo)致空泡失穩(wěn)潰滅;后體使空泡流場更加復(fù)雜,壁面對氣體的反作用力增強(qiáng)了擾動作用;定量分析了舵面運(yùn)動對空泡直徑,長度,軸線以及內(nèi)壓的影響規(guī)律,隨著空化器舵角增加,空泡直徑減少,長度和內(nèi)壓增加,舵角幅值越大,軸線偏移量和內(nèi)壓改變越大;空化器對空泡的影響比尾翼影響大,在空泡失穩(wěn)中水平方向的擾動影響作用比徑向擾動影響大,運(yùn)動頻率對... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水翼空泡非穩(wěn)定性判據(jù)[17]

小與 45 度），揭示了空泡的幾種產(chǎn)生方式，穩(wěn)定以及消失是怎么樣進(jìn)各個(gè)機(jī)制的水動力特性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明存在一些雙穩(wěn)態(tài)的機(jī)制。（a） （b） （c）圖 1.1 水翼空泡非穩(wěn)定性判據(jù)[17].1 所示（a）是部分通氣空泡機(jī)制被認(rèn)為是潛在失穩(wěn)的；（b）是穩(wěn)定的線與水平夾角大于 45 度時(shí)，回射流會形成一個(gè)大于 90 度的指向空泡空泡，此時(shí)被認(rèn)為是不穩(wěn)定的。.2 是完全浸濕，部分空泡和完全空泡三種狀態(tài)相互轉(zhuǎn)換的的機(jī)理圖。

圖 1.3 水翼生成過程[17]）自發(fā)渦尖誘導(dǎo)形成。渦尖誘導(dǎo)形成發(fā)生在水翼浸入水下深度等于水近失速角附近時(shí)發(fā)生�？諝鈴乃�翼后緣的氣泡尾跡中沿著翼尖產(chǎn)生的核心，且向后緣低壓處遷移，遇到有利的壓力梯度迅速擴(kuò)展，從部分泡僅需要幾分之一秒的時(shí)間圖 1.4 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]超空泡航行體控制面與主空泡相互作用分析[J]. 周后村,向敏,張為華.  兵工學(xué)報(bào). 2017(05)
[5]楔形舵片失速特性的數(shù)值模擬和水洞試驗(yàn)[J]. 黃闖,黨建軍,羅凱,李代金.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
[6]運(yùn)動體小擾動下入水空泡試驗(yàn)研究[J]. 蔣運(yùn)華,徐勝利,周杰.  彈道學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]流域徑向尺度對自然超空泡的影響規(guī)律[J]. 黃闖,羅凱,黨建軍,李代金.  西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(06)
[8]通氣超空泡泄氣機(jī)理研究[J]. 孫士明,陳偉政,顏開.  船舶力學(xué). 2014(05)
[9]超空泡航行體通氣規(guī)律數(shù)值仿真[J]. 孫士明,顏開,陳偉政.  魚雷技術(shù). 2014(02)
[10]帶尾翼水下航行體超空泡流數(shù)值模擬研究[J]. 熊天紅,張木,易文俊,王中原.  彈道學(xué)報(bào). 2013(04)

博士論文
[1]水中超空泡流及航行體彈道特性研究[D]. 蔣運(yùn)華.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]超空泡航行體通氣空泡流仿真研究[D]. 向敏.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]帶尾翼通氣超空泡航行體流體動力數(shù)值模擬[D]. 周清強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]水下高速航行體機(jī)動運(yùn)動非定常超空泡數(shù)值模擬[D]. 李振旺.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[3]水下高速航行體縱向控制研究[D]. 王志學(xué).哈爾濱工程大學(xué) 2013
[4]水下高速運(yùn)動體減阻研究[D]. 蔣運(yùn)華.哈爾濱工程大學(xué) 2008



本文編號：2900390