搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于势流理论的回转体并联入水双空泡演化动力学研究

宋武超 魏英杰 路丽睿 王聪 卢佳兴

基于势流理论的回转体并联入水双空泡演化动力学研究

宋武超, 魏英杰, 路丽睿, 王聪, 卢佳兴
PDF
导出引用
  • 两回转体并联入水过程中,双空泡在空间上相互干扰,使得单个入水空泡呈现非对称特性.本文基于势流理论,在现有二维轴对称入水空泡计算模型的基础上,对空泡干涉区域的三维流动进行简化,将相对流动对空泡发展的约束简化为约束势,分析了两回转体轴线内外两侧的空泡形态变化;基于非线性假设,引入影响函数,给出了空泡在三维空间演化的计算模型,并分析了同步并联入水过程空泡的三维演化特性.结果表明:回转体入水过程流场速度势可以看作由一个随回转体运动的点源和位于空泡轴线处的线源叠加产生;在并联入水过程中,双空泡演化在空间呈镜面对称,空泡间的相互扰动可以通过引入有势壁面进行分析;并联入水空泡半径随极角的变化与空泡截面所处深度有关,在靠近闭合点附近的抑制演化区空泡截面半径随极角的增大而逐渐减小,远离闭合点处的抑制演化区空泡截面半径随极角的增大而增大,空泡加权半径规律相反.
      通信作者: 魏英杰, weiyingjie@gmail.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11672094)资助的课题.
    [1]

    Worthington A M, Cole R S 1897 Phil. Phil. Trans. Roy. Soc. 189 A137

    [2]

    Worthington A M, Cole R S 1990 Phil. Phil. Trans. Roy. Soc. 194 A175

    [3]

    Waugh J G 1968 J. Hydrodyn. 2 87

    [4]

    Birkhoff G, Caywood T E 1949 J. Appl. Phys. 20 646

    [5]

    Glibarg D, Anderson R A 1948 J. Appl. Phys. 19 127

    [6]

    May A, Woodhull J C 1948 J. Appl. Phys. 19 1109

    [7]

    He C T, Wang C, He Q K, Qiu Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 134701 (in Chinese) [何春涛, 王聪, 何乾坤, 仇洋 2012 物理学报 61 134701]

    [8]

    Holfeld B, Maier F, Izzo M, Dinardo S 2009 Micr. Sci. Tech. 21 73

    [9]

    Tabuteau H, Sikorski D, Simon J, Bruyn J 2011 Phys. Rev. E 84 031403

    [10]

    Logvinovich G V 1969 Hydrodynamics of Flows with Free Boundaries (Naukova Dumka: Kiev) (in Russian)

    [11]

    Lee M, Longoria R G, Wilson D E 1997 Phys. Fluids 9 540

    [12]

    Lee M, Longoria R G, Wilson D E 1997 J. Fluids Struct. 11 819

    [13]

    Truscott T T 2009 Ph. D. Dissertation (Boston: Massachusetts Institute of Technology).

    [14]

    Yan H, Liu Y, Kominiarczuk J, Yue D 2009 J. Fluid Mech. 641 441

    [15]

    Gordillo J M, Sevilla A, Rodriguez J, Martinez C 2005 Phys. Rev. Lett. 95 194501

    [16]

    Aristoff J M, Bush J W M 2009 J. Fluid Mech. 619 45

    [17]

    Ye Q Y 1990 Chin. J. Appl. Mech. 7 17 (in Chinese) [叶取源 1990 应用力学学报 7 17]

    [18]

    Lu Z L 2017 Ph. D. Dissertation (Harbin: Harbin Institute of Technology) (in Chinese) [路中磊 2017 博士学位论文 (哈尔滨: 哈尔滨工业大学].

    [19]

    Ye Y L, Li Y Q, Zhang A M 2014 Acta Phys. Sin. 63 054706 (in Chinese) [叶亚龙, 李艳青, 张阿漫 2014 物理学报 63 054706]

    [20]

    Duclaux V, Caill F, Duez C, Ybert C, Bocquet L, Clanet C 2007 J. Fluid Mech. 59 1

    [21]

    Mann J, Liu Y, Kim Y, Yue D K P 2007 IEEE J. Ocean Engng. 32 21

    [22]

    Lu L R 2018 M. S. Thesis (Harbin: Harbin Institute of Technology) (in Chinese) [路丽睿 2018 硕士学位论文 (哈尔滨: 哈尔滨工业大学)]

  • [1]

    Worthington A M, Cole R S 1897 Phil. Phil. Trans. Roy. Soc. 189 A137

    [2]

    Worthington A M, Cole R S 1990 Phil. Phil. Trans. Roy. Soc. 194 A175

    [3]

    Waugh J G 1968 J. Hydrodyn. 2 87

    [4]

    Birkhoff G, Caywood T E 1949 J. Appl. Phys. 20 646

    [5]

    Glibarg D, Anderson R A 1948 J. Appl. Phys. 19 127

    [6]

    May A, Woodhull J C 1948 J. Appl. Phys. 19 1109

    [7]

    He C T, Wang C, He Q K, Qiu Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 134701 (in Chinese) [何春涛, 王聪, 何乾坤, 仇洋 2012 物理学报 61 134701]

    [8]

    Holfeld B, Maier F, Izzo M, Dinardo S 2009 Micr. Sci. Tech. 21 73

    [9]

    Tabuteau H, Sikorski D, Simon J, Bruyn J 2011 Phys. Rev. E 84 031403

    [10]

    Logvinovich G V 1969 Hydrodynamics of Flows with Free Boundaries (Naukova Dumka: Kiev) (in Russian)

    [11]

    Lee M, Longoria R G, Wilson D E 1997 Phys. Fluids 9 540

    [12]

    Lee M, Longoria R G, Wilson D E 1997 J. Fluids Struct. 11 819

    [13]

    Truscott T T 2009 Ph. D. Dissertation (Boston: Massachusetts Institute of Technology).

    [14]

    Yan H, Liu Y, Kominiarczuk J, Yue D 2009 J. Fluid Mech. 641 441

    [15]

    Gordillo J M, Sevilla A, Rodriguez J, Martinez C 2005 Phys. Rev. Lett. 95 194501

    [16]

    Aristoff J M, Bush J W M 2009 J. Fluid Mech. 619 45

    [17]

    Ye Q Y 1990 Chin. J. Appl. Mech. 7 17 (in Chinese) [叶取源 1990 应用力学学报 7 17]

    [18]

    Lu Z L 2017 Ph. D. Dissertation (Harbin: Harbin Institute of Technology) (in Chinese) [路中磊 2017 博士学位论文 (哈尔滨: 哈尔滨工业大学].

    [19]

    Ye Y L, Li Y Q, Zhang A M 2014 Acta Phys. Sin. 63 054706 (in Chinese) [叶亚龙, 李艳青, 张阿漫 2014 物理学报 63 054706]

    [20]

    Duclaux V, Caill F, Duez C, Ybert C, Bocquet L, Clanet C 2007 J. Fluid Mech. 59 1

    [21]

    Mann J, Liu Y, Kim Y, Yue D K P 2007 IEEE J. Ocean Engng. 32 21

    [22]

    Lu L R 2018 M. S. Thesis (Harbin: Harbin Institute of Technology) (in Chinese) [路丽睿 2018 硕士学位论文 (哈尔滨: 哈尔滨工业大学)]

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  1562
  • PDF下载量:  44
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-17
  • 修回日期:  2018-09-11
  • 刊出日期:  2019-11-20

基于势流理论的回转体并联入水双空泡演化动力学研究

  • 1. 哈尔滨工业大学航天学院, 哈尔滨 150001
  • 通信作者: 魏英杰, weiyingjie@gmail.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11672094)资助的课题.

摘要: 两回转体并联入水过程中,双空泡在空间上相互干扰,使得单个入水空泡呈现非对称特性.本文基于势流理论,在现有二维轴对称入水空泡计算模型的基础上,对空泡干涉区域的三维流动进行简化,将相对流动对空泡发展的约束简化为约束势,分析了两回转体轴线内外两侧的空泡形态变化;基于非线性假设,引入影响函数,给出了空泡在三维空间演化的计算模型,并分析了同步并联入水过程空泡的三维演化特性.结果表明:回转体入水过程流场速度势可以看作由一个随回转体运动的点源和位于空泡轴线处的线源叠加产生;在并联入水过程中,双空泡演化在空间呈镜面对称,空泡间的相互扰动可以通过引入有势壁面进行分析;并联入水空泡半径随极角的变化与空泡截面所处深度有关,在靠近闭合点附近的抑制演化区空泡截面半径随极角的增大而逐渐减小,远离闭合点处的抑制演化区空泡截面半径随极角的增大而增大,空泡加权半径规律相反.

English Abstract

参考文献 (22)

目录

    /

    返回文章
    返回