摘要
针对垂直发射条件下通气云空泡的流动特性,以水下航行体为研究对象,采用改进型延迟分离涡模型(Improved Delayed Detached Eddy Simulation, IDDES)进行非定常数值模拟,通过引入混合尺度l IDDES加速了RANS到LES的转换计算,提高了湍流应力的计算精度;同时搭建了垂直约束式水下发射平台,采用定量排气的方式研究了通气云空泡的发展过程,验证了数值方法的有效性。研究发现:气液交界面在旋涡流动的作用下发生失稳,部分水相通过气液界面汇入通气空泡中发生气液掺混,形成云空泡;云空泡的发展为尺寸扩张和气液掺混同时进行的动态发展过程;在通气云空泡的作用下,流体速度梯度是云空泡影响涡量输运的主要作用因素。
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单位航天学院; 北京宇航系统工程研究所; 哈尔滨工业大学