并聯(lián)入水是指多個(gè)回轉(zhuǎn)體在空間上呈并列排布狀態(tài)并以一定順序在極短的時(shí)間內(nèi)從空氣穿越自由液面,進(jìn)入水中的過程,其不僅具有常規(guī)入水問題所涉及的入水空泡、噴濺、回射流等復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象,同時(shí)還存在多回轉(zhuǎn)體相互擾動(dòng)及流場(chǎng)與運(yùn)動(dòng)的耦合影響,是一類典型的動(dòng)態(tài)流固相互作用問題。并聯(lián)入水具有極強(qiáng)的工程應(yīng)用背景,如水雷的布撒及機(jī)載滅雷射彈的跨介質(zhì)入水,飽和攻擊時(shí)空投魚雷、反潛導(dǎo)彈等跨介質(zhì)武器聯(lián)合攻擊,均涉及到并聯(lián)入水問題。本文采用理論分析、試驗(yàn)及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了低弗勞德數(shù)下回轉(zhuǎn)體并聯(lián)入水過程中入水空泡的發(fā)展、多相流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的演化、回轉(zhuǎn)體的運(yùn)動(dòng)特性及彈道失穩(wěn)機(jī)理,分析了并聯(lián)入水過程中空泡演化及回轉(zhuǎn)體彈道失穩(wěn)的影響因素,并給出了彈道失穩(wěn)的臨界時(shí)空條件。具體研究?jī)?nèi)容及成果如下:采用時(shí)序控制的推拉式電磁鐵釋放結(jié)構(gòu)及可調(diào)軌道支架,設(shè)計(jì)了可實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)體同步、異步及不同速度、不同軸線間距并聯(lián)入水的試驗(yàn)系統(tǒng),通過高速攝像方法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并通過自編程序,實(shí)現(xiàn)了對(duì)試驗(yàn)圖像數(shù)據(jù)中回轉(zhuǎn)體質(zhì)心位移及姿態(tài)角的批量自動(dòng)提取�；赗ANS方程,引入了VOF自由液面追蹤技術(shù)以及六自由度模型,采用重疊網(wǎng)格方法,建立了可用于并聯(lián)入... 

【文章頁數(shù)】：208 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 入水試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 入水過程數(shù)值計(jì)算研究現(xiàn)狀
        1.2.3 入水問題理論研究現(xiàn)狀
        1.2.4 研究現(xiàn)狀綜述
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)方法與數(shù)值計(jì)算方法及驗(yàn)證
    2.1 引言
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 試驗(yàn)系統(tǒng)與流程
        2.2.2 數(shù)字圖像處理方法
    2.3 數(shù)值計(jì)算方法
        2.3.1 基本控制方程
        2.3.2 多相流模型
        2.3.3 湍流模型
        2.3.4 重疊網(wǎng)格方法
    2.4 計(jì)算模型及方法驗(yàn)證
        2.4.1 計(jì)算模型及網(wǎng)格劃分
        2.4.2 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
        2.4.3 湍流模型對(duì)比
        2.4.4 計(jì)算有效性驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第3章 同步并聯(lián)入水過程空泡及運(yùn)動(dòng)特性試驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 回轉(zhuǎn)體入水過程空泡流動(dòng)特性分析
        3.2.1 回轉(zhuǎn)體單獨(dú)入水過程空泡流動(dòng)特性
        3.2.2 回轉(zhuǎn)體并聯(lián)入水過程空泡流動(dòng)特性
    3.3 入水速度對(duì)回轉(zhuǎn)體并聯(lián)入水過程影響
        3.3.1 入水速度對(duì)空泡演化影響
        3.3.2 入水速度對(duì)回轉(zhuǎn)體運(yùn)動(dòng)特性影響
    3.4 軸線間距對(duì)回轉(zhuǎn)體并聯(lián)入水過程影響
        3.4.1 軸線間距對(duì)深閉合空泡演化影響
        3.4.2 軸線間距對(duì)表面閉合空泡演化影響
        3.4.3 軸線間距對(duì)回轉(zhuǎn)體運(yùn)動(dòng)特性影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 同步并聯(lián)入水三維空泡演化動(dòng)力學(xué)模型
    4.1 引言
    4.2 單獨(dú)入水動(dòng)力學(xué)方程建立
        4.2.1 單獨(dú)入水過程初邊值問題分析
        4.2.2 回轉(zhuǎn)體動(dòng)力學(xué)方程及空泡演化方程
        4.2.3 基于漸進(jìn)理論的速度勢(shì)分析
        4.2.4 計(jì)算模型求解
    4.3 同步并聯(lián)雙空泡演化擾動(dòng)模型建立
        4.3.1 動(dòng)力學(xué)建模簡(jiǎn)化方法
        4.3.2 有勢(shì)壁面速度勢(shì)分析
        4.3.3 計(jì)算模型驗(yàn)證
    4.4 三維空泡形態(tài)演化模型
        4.4.1 非線性影響函數(shù)建立
        4.4.2 計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證
    4.5 并聯(lián)入水空泡形態(tài)三維演化特性
    4.6 本章小結(jié)
第5章 同步并聯(lián)入水多相流場(chǎng)及流體動(dòng)力特性
    5.1 引言
    5.2 單獨(dú)入水過程多相流場(chǎng)特性
        5.2.1 單獨(dú)入水過程多相流場(chǎng)結(jié)構(gòu)
        5.2.2 單獨(dú)入水過程流場(chǎng)局部流動(dòng)特性
    5.3 并聯(lián)入水過程多相流場(chǎng)及流動(dòng)不穩(wěn)定特性
        5.3.1 多相流場(chǎng)結(jié)構(gòu)及流動(dòng)不穩(wěn)定性
        5.3.2 流場(chǎng)壓力分布特性
        5.3.3 局部流動(dòng)及空泡邊界不穩(wěn)定性
    5.4 并聯(lián)入水過程流體動(dòng)力特性及彈道失穩(wěn)機(jī)理
        5.4.1 流體動(dòng)力及彈道失穩(wěn)特性
        5.4.2 壁面壓力分布及彈道失穩(wěn)機(jī)理
        5.4.3 運(yùn)動(dòng)特性及流體動(dòng)力特性影響因素
    5.5 本章小結(jié)
第6章 異步并聯(lián)入水流場(chǎng)擾動(dòng)及彈道失穩(wěn)特性
    6.1 引言
    6.2 時(shí)序非對(duì)稱擾動(dòng)深閉合特性空泡演化
        6.2.1 旁側(cè)擾動(dòng)空泡演化
        6.2.2 臨界擾動(dòng)空泡演化
        6.2.3 弱擾動(dòng)空泡演化
    6.3 時(shí)序非對(duì)稱擾動(dòng)表面閉合特性空泡演化
        6.3.1 旁側(cè)擾動(dòng)空泡演化
        6.3.2 臨界擾動(dòng)空泡演化
        6.3.3 弱擾動(dòng)空泡演化
    6.4 異步并聯(lián)入水流場(chǎng)擾動(dòng)演化及流體動(dòng)力特性
        6.4.1 旁側(cè)擾動(dòng)多相流場(chǎng)結(jié)構(gòu)
        6.4.2 流體動(dòng)力特性及彈道失穩(wěn)機(jī)理
    6.5 回轉(zhuǎn)體彈道失穩(wěn)臨界時(shí)空條件
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]半疏水-半親水球體垂直入水空泡數(shù)值仿真研究[J]. 孫釗,曹偉,王聰,路中磊.  兵工學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]加熱球體入水空泡實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李佳川,魏英杰,王聰,鄧環(huán)宇.  物理學(xué)報(bào). 2016(20)
[4]正浮力開放腔體圓柱殼垂直入水?dāng)?shù)值研究[J]. 路中磊,魏英杰,王聰,陳晨.  振動(dòng)與沖擊. 2016(16)
[5]回轉(zhuǎn)體傾斜入水空泡及彈道特性實(shí)驗(yàn)[J]. 宋武超,王聰,魏英杰,許昊.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]基于高速攝像實(shí)驗(yàn)的開放腔體圓柱殼入水空泡流動(dòng)研究[J]. 路中磊,魏英杰,王聰,孫釗.  物理學(xué)報(bào). 2016(01)
[7]利用巡航導(dǎo)彈進(jìn)行飽和攻擊研究[J]. 丁啟偉,趙晶,王燊燊.  戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2015(03)
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博士論文
[1]開放空腔殼體入水過程多相流動(dòng)特性研究[D]. 路中磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]典型運(yùn)動(dòng)體入水過程多相流動(dòng)特性研究[D]. 何春濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]空投魚雷入水技術(shù)研究[D]. 路龍龍.西北工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3706163