非回转体航行器高速斜入水过程研究

非回转体跨介质航行器能够更好适应空中高超声速飞行工况,但是在入水过程中的流体动力特性及运动稳定性存在新的问题。采用VOF多相流模型、Realizable k-ε湍流模型、Schnerr-Sauer空化模型,结合重叠网格技术,建立了非回转体入水过程运动与多相流场耦合的仿真方法,验证了所建模型的准确性,对横截面短长轴之比不同的航行器开展了斜入水过程仿真计算。结果表明:横截面短长轴之比虽然不会改变空泡形态,但是通过影响泡体相对位置关系对航行器的流体动力特性和运动特性都有影响;随着短长轴之比的减小,航行器的运动稳定性逐渐增加;但短长轴之比过小,则会影响减阻效果,并对结构安全性不利。