水中放电磁流体边界层的激励控制效应与耦合蒸气爆炸推进机理

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摘要

插图目录

1绪论

1．1课题背景和意义

1．2国内外研究概况

1．2．1水中放电的研究概况

1．2．2水中电磁流动控制的研究概况

1．2．3典型绕流问题的研究进展

1．2．4过热水蒸气爆炸研究进展

1．3本文的主要工作

2水中放电激励电磁力的方法及流场数值算法

2．1水中微秒放电激励电磁力的方法

2．1．1水中放电现象

2．1．2放电通道模型

2．1．3水中放电通道数学仿真

2．1．4流体边界层上电磁力的激励方法

2．2不可压粘性流数值模拟方法

2．2．1空间离散

2．2．2时间离散

2．2．3两相流求解

2．2．4电磁力源项的处理

2．2．5数值验证

2．3本章小结

3平板绕流湍流边界层层流化控制

3．1物理模型和计算条件

3．1．1平板模型

3．1．2网格划分及边界条件

3．1．3来流扰动对平板绕流转捩过程的影响

3．1．4计算验证

3．2三维有限宽平板绕流流场结构特征

3．3湍流边界层电磁力层流化控制

3．3．1全局电磁力控制效果分析

3．3．2回流区局部控制效果分析

3．3．3壁面受力分析

3．4本章小结

4潜艇近水面兴波流场结构及电磁力控制效应

4．1物理模型及计算条件

4．2潜艇不同潜深的兴波流场结构

4．2．1潜艇水面兴波流场结构

4．2．2无界绕流流场结构

4．2．3浅潜深度潜艇兴波流场结构

4．3航行姿态对近水面浅航潜艇绕流流场结构的影响特性

4．4潜艇兴波流场的电磁力控制效应

4．4．1实施电磁力组合控制兴波流场的作用效果

4．3．2实施电磁力局部控制兴波流场的作用效果

4．5本章小结

5水中放电耦合蒸气爆炸的特征及其数值模拟算法

5．1水中放电耦合蒸气爆炸过程的特征

5．1．1蒸气爆炸的形成

5．1．2高能放电耦合蒸气爆炸

5．2两相流相变模型及数值算法

5．2．1两相流相变模型

5．2．2坐标变换

5．2．3动网格的应用

5．3本章小结

6水中放电耦合蒸气爆炸发射与推进机理

6．1蒸气爆炸发射弹丸的过程特征

6．1．1蒸气爆炸发射模型

6．1．2不同填装量发射效果分析

6．1．3过热度与推进效果的关系

6．2蒸气爆炸水中推进过程特征

6．2．1水下蒸气爆炸推进模型

6．2．2 500K过热水相变两相流推进流场分析

6．2．3 600K过热水相变两相流推进流场分析

6．2．4不同喷口口径对蒸气爆炸推进性能的影响

6．3本章小结

7总结与展望

7．1总结

7．1．1主要结论

7．1．2创新之处

7．2问题和展望

致谢

参考文献

博士期间发表的论文