周期性来流扰动对通气超空泡航行体流体动力特性的影响

摘要

利用滑移网格法,数值研究了周期性来流扰动对通气超空泡航行体流体动力特性的影响,通过上游两片水翼反向摆动使下游流场产生水平速度周期性变化的来流条件,分析来流扰动对航行体空泡形态及流体动力的影响。在周期性水平来流作用下通气超空泡截面发生颈缩现象,航行体易产生沾湿区域影响空泡减阻效果;分析了航行体在周期性来流扰动下的流体动力变化规律,发现当航行体被空泡完全包裹时,阻力呈现周期性波动,升力较小;当航行体被空泡局部包裹时,升力和阻力都会产生较大波动。通过沾湿面积比率分析周期性来流的波长和波幅对空泡形态的影响规律,为空泡在扰动环境中的稳定性研究奠定了基础。