水下航行体通气空化流动及其数值模拟研究

摘要

水下航行器大多采用人工通气的方法产生覆盖其表面的超空泡,实现不同航速下的高效减阻,但通气空化流动机理研究以及数值模拟方法尚不成熟。对此,结合通气空化流动现阶段研究成果,从空泡形态、空泡稳定性和空泡流动控制3个方面论述了实验研究进展;阐述了数值模拟通气空泡的3类方法;从湍流模型和空泡界面捕捉方式两个方面重点讨论了通气空泡数值模拟研究的关键技术。研究表明,提高空泡稳定性和调控能力、研究多相可压空化流数值模拟方法以及小尺度空化流动微观物理机制将成为未来研究的方向,为后续通气空化流动研究以及水下超高速导弹研制提供参考。