基于一种半解析闭合模型的二维水翼局部背空泡特性研究

[目的]为了探究空泡的形成与水翼参数之间的关系,通过对比不同参数的水翼在不同来流攻角下的空泡形成情况,探索各种因素对空泡形成的影响。[方法]基于势流理论,采用边界元法和迭代法,对二维水翼的局部空泡进行系统性分析。[结果]结果表明,最大厚度不同的水翼在来流攻角较小时,产生的空泡较小;在来流攻角较大时,产生的空泡更大。水翼的最大厚度位置位于40%弦长处的水翼对来流攻角的改变更为敏感,受到的影响更大。水翼的相对拱度对空泡形成的大小随着来流攻角的增大,先增大后减小。[结论]在气泡尾部封闭点,通过半解析模型求解气泡尾部交点的法向速度,可以提高气泡数值模拟的稳定性,进而可以得到水翼参数对空泡形成更为准确的影响。

基于完全非线性边界元方法的楔形液舱入水问题研究

基于不可压缩势流理论研究二维楔形液舱入水问题。采用液舱内部载有等质量水与冰对比方法,研究液舱在入水过程中内部流体运动对液舱运动的影响。采用时域内的边界元法研究此问题,建立2个独立的边界元计算域,第一个是模拟液舱内部流体的内部计算域,另外一个是模拟外部开敞流体的计算域。前者在物理坐标系下求解,后者在拉伸坐标系下求解。采用辅助函数方法求解附加质量和水动力,并建立内部流体载荷、外部流体载荷和液舱壳之间的耦合运动方程,研究三者之间的相互影响。