激波和回射流是空化脫落的兩種主要機(jī)制,在相同攻角下,空化數(shù)越大,回射流對空化脫落的效果就越明顯。為了研究長度不同、布置方式不同的擋板對空化回射流和空化脫落的抑制效應(yīng),分別在平板和水翼的吸力面添加擋板,用來阻擋逆流而上的回射流,從而觀察空化脫落的情況。數(shù)值模擬采用一種新修正的穩(wěn)定化SST k-ω湍流模型,空化模型則選取了比較常用的Schnerr-Sauer空化模型。研究結(jié)果表明:在水翼吸力面布置恰當(dāng)?shù)膿醢蹇梢砸暂^小的阻力代價換取巨額的升力提升,從而提高升阻比,提高水翼的效率,同時擋板的存在可以有效地減小片空泡的脫落和云空化的產(chǎn)生。

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【部分圖文】：

圖1 平板水翼的尺寸及其計算域

由OpenFOAM自帶的blockMesh工具來畫整個計算域的背景網(wǎng)格，然后用snappyHexMesh工具，對平板水翼附近的一個矩形的加密區(qū)進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化。分別采用10×105,15×105,18×105和20×105的網(wǎng)格進(jìn)行計算，18×105網(wǎng)格的計算結(jié)果和20×10....

圖2 中剖面處的網(wǎng)格分布

圖1平板水翼的尺寸及其計算域第二個物理模型采用的是Kawanami[5]所做的一系列試驗(yàn)中用到的對稱型橢圓鼻水翼(ellipticnosefoil)，橢圓鼻水翼的形狀和理論坐標(biāo)由圖3給出。橢圓鼻水翼弦長150mm，并在一個高和寬為600mm×150mm的螺旋槳空泡水筒....

圖3 橢圓鼻水翼的理論坐標(biāo)系統(tǒng)

第二個物理模型采用的是Kawanami[5]所做的一系列試驗(yàn)中用到的對稱型橢圓鼻水翼(ellipticnosefoil)，橢圓鼻水翼的形狀和理論坐標(biāo)由圖3給出。橢圓鼻水翼弦長150mm，并在一個高和寬為600mm×150mm的螺旋槳空泡水筒中進(jìn)行試驗(yàn)。在第二種工況下，計....

圖4 橢圓鼻水翼的計算域和邊界條件

為了研究不同長度不同位置的擋板對回射流的影響，同時考慮到試驗(yàn)中的最大空化長度為0.5倍弦長，分別選擇在橢圓鼻水翼吸力面距離導(dǎo)邊0.37倍弦長處和0.60倍弦長處設(shè)置全展長的擋板。同時為了研究不同長度擋板的抑制效果，一個只有十分之一展長的擋板同樣布置在0.37倍弦長處。擋板布置示意....

本文編號：4023172