潘龙
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王焕然
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姚尔人
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王新兵
工程热物理学报
物体入水过程中会受到水体的强烈冲击作用,这种强烈冲击会对高速入水物体的结构产生破坏,因此对入水过程中缓冲机理的研究是物体入水问题研究的重点.本文基于气泡动力学及流体力学提出了采用圆柱体头部喷气方法缓冲入水冲击作用的构想,研究其对入水冲击的影响规律,通过建立头部喷气平头圆柱体入水过程的数学模型,揭示了其对入水冲击力的缓冲机制,比较了物体直接入水和头部喷气入水所受冲击力的大小,并利用数值模拟方法进行了验证.
关键词:
入水
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头部喷气
,
冲击压强
王焕然
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王新兵
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窝丁日海
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吴琪
工程热物理学报
采用二维轴对称网格、VOF方法和动网格技术对重力作用下半球头圆柱体垂直穿越气液界面过程的气液两相流和圆柱体运动耦合的问题进行了数值模拟,其中圆柱体运动速度由实验数据拟合而得.得到了圆柱体入水过程空泡的形成和闭合等气液界面的变化现象,以及圆柱体所受冲击载荷的变化过程.结果表明:圆柱入水的数值模拟结果与相应实验结果吻合较好;面闭合、向下喷射对圆柱体所受入水冲击载荷有较大的影响.
关键词:
数值模拟
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VOF方法
,
动网格
,
气液界面
