伴随超空泡产生的高速细长体入水实验研究

介绍了几种不同工况下高速细长体入水过程的实验研究工作.用高速摄影仪实时记录了细长体高速入水时与自由液面之间的瞬态相互冲击作用,清晰地观察了细长体高速入水后诱导生成的水中空泡流的形态及其演化过程.具体分析了几种工况下高速细长体入水瞬间自由面的波动特性和细长体入水后运动的不稳定性.从实时记录的照片中,测量出相邻2帧图片之间的细长体的位移差之后,计算出细长体在入水过程中以及在水中的瞬时速度.通过分析物体速度的变化趋势,了解了超空泡流动的复杂过程.

高速细长体理论在双体船运动计算中的应用

给出一种基于高速细长体理论的预报排水型双体船在波浪上运动性能的数值方法。在高速细长体理论的定解条件中,自由面条件是三维的,而控制方程和物面条件则是二维的,所以高速细长体理论常被称为二维半理论。采用时域自由面Green函数将定解问题转化为物面上的积分方程,进而求解水动力系数和船舶运动方程。对NPL系列双体船型的运动性能作了理论预报,并与实验结果和用切片法的理论预报结果作了比较。比较结果表明,高速细长体理论的预报结果与试验结果相当接近,而切片理论运用于双体船时,由于受到纯二维假定的限制,在某些离散频率出现水动力干扰现象,导致运动预报偏离试验结果。

高速排水型船的运动性能预报

给出一种基于高速细长体理论的预报高速排水型船在波浪上运动性能的数值方法。在高速细长体理论的定解条件中 ,自由面条件是三维的 ,而控制方程和物面条件则是二维的。采用时域自由面 Green函数将定解问题转化为物面上的积分方程 ,进而求解水动力系数和船舶运动方程。对NPL 系列单体船型的运动性能作了理论预报 ,并与实验结果和用切片法的理论预报结果作了比较。结果表明 ,高速细长体理论的预报结果与试验结果更为接近 ,而切片理论由于受到纯二维假定的限制 ,在高航速情况下 ,预报精度较差。