回转体并联入水运动状态预测

摘要

为研究运动体并联入水过程中的运动特性,预测运动体之间的相对运动趋势,结合数值模拟的结果,推导了运动体侧向和偏航运动预测公式,并且提出了避免失稳的策略.首先,验证了数值计算方法的有效性;然后,根据数值计算结果对急动度提出限制性假设,从而得到回转体并联入水侧向位移和偏航角的预测公式.其次,通过预测公式研究了初始空化数和初始净距对侧向和偏航运动特性的影响机理;最后,基于运动状态因数的概念研究了碰撞和过度远离的运动状态,并且提出了避免回转体运动失稳的策略.研究结果表明:预测公式与数值计算结果符合良好;初始空化数较低时头部压力对侧向和偏航运动具有促进作用,且初始空化数越小,则侧向名义急动度和偏航角名义急动度越大,表明侧向和偏航运动所受促进作用越强;而初始净距较小时,内侧压力对侧向和偏航运动具有抑制作用,且初始净距越小,则侧向修正因子和偏航角修正因子越大,表明侧向和偏航运动所受抑制作用越强;初始条件和回转体外形共同决定了并联入水过程中回转体的运动状态;应将入水初速度和初始净距控制在合理的范围内以避免运动失稳.