物體入水問題是一類復(fù)雜的流固耦合問題,具有廣泛的工程應(yīng)用背景.物體在跨越自由液面入水的過程中,在一定的條件下,會向水中卷入空氣形成空泡,空泡的運動還可能形成指向物體的射流,從而對物體的受力及其運動過程產(chǎn)生影響.超疏水表面能夠在物體入水過程中形成多尺度流固耦合作用,進(jìn)而影響物體的運動和宏觀流動現(xiàn)象.而對于小尺度的小球低速入水問題,表面和界面力往往起主導(dǎo)作用.為了在更廣的參數(shù)空間獲得超疏水小球入水空泡類型和小球的運動特性,采用高速攝影實驗方法,研究了半徑0.175～10 mm的超疏水小球低速入水及空泡動力學(xué)行為,獲得了小球漂浮振蕩、準(zhǔn)靜態(tài)空泡、淺閉合空泡、深閉合空泡和表面閉合空泡5種類型的動力學(xué)行為,探討了這些運動行為與韋伯?dāng)?shù)We和邦德數(shù)Bo之間的關(guān)系,并推導(dǎo)了小球漂浮振蕩與下沉現(xiàn)象的無量綱關(guān)系.研究結(jié)果表明:超疏水小球的入水及空泡動力學(xué)行為主要與韋伯?dāng)?shù)We和邦德數(shù)Bo有關(guān).在邦德數(shù)Bo <O (10^-1)范圍內(nèi),表面張力對流動的影響顯著,隨著韋伯?dāng)?shù)We的增大,小球入水及空泡動力學(xué)行為依次經(jīng)歷漂浮振蕩、準(zhǔn)靜態(tài)閉合、淺閉合、深閉合和表面閉合;在邦德數(shù)O(10

【文章來源】：力學(xué)學(xué)報. 2019,51(01)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【文章目錄】：
引言
1 實驗研究
    1.1 實驗方法
    1.2 實驗結(jié)果
2 理論分析
3 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]開放空腔殼體傾斜入水運動特性試驗研究[J]. 路中磊,孫鐵志,魏英杰,王聰.  力學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[2]矩形疏水溝槽表面水滴振蕩特性[J]. 董琪琪,胡海豹,陳立斌,余思瀟.  力學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[3]航行體水下發(fā)射流固耦合效應(yīng)分析[J]. 杜特專,王一偉,黃晨光,廖麗涓.  力學(xué)學(xué)報. 2017(04)
[4]國外跨介質(zhì)飛行器發(fā)展歷程及啟示[J]. 何肇雄,鄭震山,馬東立,周嶠.  艦船科學(xué)技術(shù). 2016(09)
[5]表面潤濕性對球體入水空泡形態(tài)的影響研究[J]. 孫釗,曹偉,王聰,魏英杰.  兵工學(xué)報. 2016(04)
[6]超疏水材料表面液—氣界面的穩(wěn)定性及演化規(guī)律[J]. 呂鵬宇,薛亞輝,段慧玲.  力學(xué)進(jìn)展. 2016(00)
[7]空投魚雷入水載荷[J]. 潘光,楊悝.  爆炸與沖擊. 2014(05)
[8]親/疏水性球體入水過程數(shù)值計算參數(shù)影響研究[J]. 余彧,陳效鵬.  水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯. 2014(04)
[9]小韋伯?dāng)?shù)下小球入水的數(shù)值分析[J]. 葉陽輝,孫金絹,史小兵,王煥然.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2012(11)
[10]伴隨超空泡產(chǎn)生的高速細(xì)長體入水實驗研究[J]. 施紅輝,周浩磊,吳巖,賈會霞,張曉萍,周素云,章利特,董若凌,王超.  力學(xué)學(xué)報. 2012(01)



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