绕Clark-y水翼云状空化流动的数值计算与实验对比

摘要

本文为了研究云状空化阶段绕水翼的流动特性,采用数值方法分别计算了绕Clark-y型水翼无空化和空化流场.在计算空化流场时,湍流模型采用了RNG k-ε方程,为了改善空化流动的计算精度,引入了一种与空化区域水汽相密度相关的系数,对湍流涡粘性系数进行了修正.计算结果与实验结果进行了对比,表明采用的方法可以较好地模拟绕水翼的无空化及空化流动,并和实验结果取得了较好的一致.计算结果表明：云状空化的发展具有明显的周期性变化,在本文的计算条件下其频率约为21Hz:反向射流是引起空泡团脱落的主要原因,周期性的空泡团脱落伴随着水汽界面的压力波动.