水翼三维非稳态空化流动特性数值研究

为分析水翼绕流速度对非稳态空化现象的影响规律以及水翼空化过程演变机理,对NACA6408水翼空化过程进行了三维数值模拟计算,研究了不同绕流速度工况下水翼不同位置的压力、湍动能、速度等参数的变化规律,分析空化现象的周期性发展过程。结果表明:随着进口速度的不断提高,各截面上的平均湍动能以及速度的幅值增大,空化发生区域的压力、湍动能以及流场速度变化明显,空化形态具有周期性特征;在4°攻角下水流流经翼型压力面时流场相对稳定,水流流经翼型吸力面时流场相对紊乱;当绕流速度超过15 m/s时,在翼型中后段开始发生空化,其压力以及平均湍动能变化较为明显,同时在非流动方向上产生回射流现象,导致空化流动失稳。该研究对进一步认识水翼空化特性和发展水翼抗空化技术具有指导意义。