水下爆炸异相气泡动力学特性的Euler有限元数值模拟研究

该研究基于Euler有限元方法建立了水下爆炸异相气泡动力学模型,将计算结果和气泡统一理论以及异相爆炸试验进行对比验证计算模型的有效性.通过和自由场单气泡进行对比分析,发现异相爆炸冲击波对气泡做功是异相爆炸气泡总能量增加的原因,相位差绝对值越接近π、距离参数越小气泡总能量损失越少,后产生的气泡会使先产生的气泡提前坍缩.气泡的射流方向受相位差影响,相位差为零时产生对向射流,其他相位差产生反向射流.

楔形体底升角对入水多相界面演化作用研究

跨介质入水是一个具有强非线性的多相流动问题,涉及到入水冲击、流动形成和空泡演化等多个方面。入水空泡的存在对物体的冲击载荷特性和运动特征有重要影响,同时入水空泡的发展受物体的几何构型及入水速度等多种因素影响。结合光滑粒子流体动力学(SPH)方法在处理大变形和运动界面问题上的优势,考虑空气在入水过程中的影响,建立了适用于跨介质流固耦合问题的多相流SPH模型。选取楔形体入水算例为研究对象,对数值模型进行了验证,模拟了多相流场下的空泡发展过程,并分析了结构几何形状对入水冲击的影响,结果表明楔形体底升角对空泡形态和闭合特性有重要影响。