论圆柱体并联入水过程中入水空泡间相互干扰对于空泡演化特性影响规律（流体力学论文） ㊣ 精品文档 值得下载

作用的是空泡界面附近流体排开运动动能向势能的转化，随着两圆柱体轴线增大，流体动能向势能的转化率减小，即水流体的排开运动量增加，使得空泡最大直径增大，但两圆柱体轴线超过入水空泡流动研究物理学报，路中磊，魏英杰，王聪，等正浮力开放腔体圆柱壳垂直入水数值研究振动与冲击，王瑞琦，黄振贵，朱世权，等平头弹丸入水空泡闭合实验研究及数值模拟兵器装备工程学报，张珂，颜开，褚学森，等基于方法的圆盘等速入水空泡的数值模拟船舶力学，蒋运华，徐胜利，周杰圆盘空化器航行体入水空泡实验研究工程力学，施红辉，周浩磊，吴岩，等伴随超空泡产生的高速细长体入水实验研究力学学报，施红辉，胡青青，陈波，等钝体倾斜和垂直冲击入水时引起的超空泡流动特性实验研究爆炸与冲击，施红辉，张晓萍，吴岩，等细长体倾斜入水时的非平衡态超空泡气液两相流研究缩层的起始截面。

图空泡直径随轴线间距变化规律图空泡直径达到最大的时间随轴线间距变化规律图空泡直径达到最大的时间随轴线间距变化规律结论本文基于高速摄像试验方法对双圆柱体同步并联入水过程空泡演化开展了试验研究，对比分析了圆柱体单独入水与并联入水过程中入水空泡演化特性差异，分析了在深闭合与表面闭合两种空泡特性下，并联入水过程中轴线间距对空泡形态的影响，得到如下结论并联入水过程中，双空泡形态在空间上呈现出了较好的镜面对称特征开空泡阶段，两圆柱体外侧空泡半径明显大于内侧，中间区域形成的喷溅高度亦较外侧高在空泡闭合阶段，两圆柱体轴线外侧区域空泡界面率先收缩，论圆柱体并联入水过程中入水空泡间相互干扰对于空泡演化特性影响规律流体力学论文面，即稳定表面闭合发生时间提前，导致外侧空泡较早受到收缩层传递而来的表面张力的作用而减缓扩张直至停止，外侧空泡半径较轴线间距较小时有所减小，同时空泡内的含气量也减少，导致空泡闭合长度变短。

随着轴线间距的进步增大，内侧空泡扩张受到的限制进步减弱，使得内侧空泡半径再次增大，但是此时，内侧空泡半径的增加量已超过了喷溅回卷相同时间内运动过的距离，因此喷溅形成稳定闭合的时间再度推迟，外侧空泡半径再次增大，空泡内含气量增加，空泡闭合长度变长。

图不同轴线间距空泡外侧轮廓对比图不同轴线间距空泡内侧轮廓对比图给出了轴线间距对不同深度处空泡截面演化的影响规律，从图中可以看的转化率减小，即水流体的排开运动量增加，使得空泡最大直径增大，但两圆柱体轴线超过个值的时候，流体动能向势能的转化率已处在了较低水平，此时对空泡直径影响最直接的因素是环境压力，由前文分析可知，随着轴线间距的增大，内侧区域流场平均压力增大，对空泡扩张的抑制作用增强，使得空泡最大直径减小。

最终，使得空泡最大直径随轴线间距的增大呈现出先增大后减小的趋势。

前文分析中指出，空泡界面附近流体动能向势能转化的过程在靠近自由液面处更加容易实现，因此图中，空泡最大直径变化幅值在处更大。

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出现化规律轴线间距对表面合空泡演化影响表面闭合特性与深闭合在机理上存在定的差异，因而轴线间距对其演化的影响与深闭合也存在定的不同，表给出了表面闭合特性空泡形态演化在不同深度处随两圆柱体轴线间距的变化图。

从图中可以看出，随着两圆柱体轴线间距增大，内测区域空泡逐渐趋于饱满，由于空泡的形态不对称在两圆柱体轴线内侧由于空泡尖端脱落而形成的气团随着轴线间距增大气量逐渐减小并消失，内侧界面的云化现象也逐渐减弱。

图给出了各深度截面处空泡最大直径随轴线间距的变化规律，从图中可以看出，随着入水深度的增大，空泡最大直径单调减小，但随着两圆柱体轴线间距的增大，在同深度处，空泡最大近年来，国内对入水问题的研究也取得了重大的成绩，深刻认识了单圆柱体入水过程中闭合的形成机理，并对并列入水开展了初步研究。

顾建农等通过实验手段研究了不同头型，不同速度下的水平入水过程中的空泡和弹道演化。

路中磊等，研究了开放空腔入水过程中空泡流动特性。

王瑞琦等通过实验与仿真相结合的方法对平头圆柱入水过程中的空泡闭合进行了研究，发现闭合过程中的射流是加速度突变的成因。

张珂等，分别通过仿真和实验的方法对圆盘入水过程的空泡演化特性展开了研究。

施红辉等对运动体高速入水的多相流动展开了研究。

孙钊等对球体垂直入水开展了仿真研究，得到了球体亲疏水性对入水空泡的影响。

对于年代，等，开展了小型回转体入水试验，给出了小性回转体入水过程中阻力特性与弹道规律，并进步分析了入水空泡的变化规律。

等，通过高速摄像方法观察了球体入水过程中的喷溅射流现象，发现其速度约为球体入水速度的倍。

等，研究了旋转球体的垂直入水现象，分析了球体不对称速度入水情况下，非对称空泡的形成。

等针对微型亲水性球形颗粒开展了不同密度和黏度的落入试验研究，得到了微型球形颗粒在不同液体上保持稳定状态的初始临界入水速度，并利用有关数学模型分析了微型球形颗粒在入水过程中的受力情况和液体表面张力变化情况。

等研究了液滴入侧空泡界面也表现出了明显的颈缩现象，空泡闭合过程呈现出内外两侧空泡界面向中央靠拢。

其原因主要在于随着两圆柱体轴线间距的增大，轴线内侧接受两圆柱体传递的动能的水流体增多，导致该区域流场平均速度降低，根据伯努利定律，该区域平均压力提高，从而促进了空泡界面的收缩运动，而颈缩现象时空泡各个截面收缩时间和收缩速度不致的体现，随着对空泡界面收缩运动的促进，颈缩现象也逐渐更加明显。

表不同轴线间距圆柱体相同入水深度空泡形态图和图给出不同轴线间距下空泡内外侧轮廓在不同深度处的对比。

由于影响空泡演化的核心因素为流场环境压力，两圆柱体并联入水过程中对压力场的扰动仅存在两圆柱体较早和较晚出现的两种喷溅射流形式。

等基于测速与图像采集两种方法获得了入水空泡闭合点处的空气流速，其试验结果表面，空气的可压缩性在入水空泡闭合期间不应被忽视。

等通过在水面上方设臵喷溅抑制装臵，研究了无表面闭合发生的球体垂直入水，分析了壁面对入水空泡的影响。

等分别研究了球体进入油水两种介质中的空泡流动，并研究了球体穿越两层介质的空泡流动现象。

等，通过高分辨率高速摄像，对入水喷溅问题进行了更进步的实验研究。

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图并联入水与单体亲疏水性对入水空泡的影响。

对于并联入水，仅何春涛等开展了圆柱体低速并联入水过程的探索试验，且仅初步分析了空泡演化的非对称现象。

本文基于双圆柱体低速并联入水试验，开展入水双空泡演化机理研究，分析轴线间距对入水空泡演化的影响规律。

通过球体入水声场特性试验，在定程度上验证了关于球体入水过程所产生的空泡的试验成果。

等开展了球体入水过程试验研究，分析了入水速度大气压力及球体的相对密度对入水空泡的发展规律的影响。

等选取了不同材质球体，分析了入水速度球体材质对入水过程中附加质量系数的影响规律。

世纪年代，等，论圆柱体并联入水过程中入水空泡间相互干扰对于空泡演化特性影响规律流体力学论文水喷溅射流，分析了较早和较晚出现的两种喷溅射流形式。

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论圆柱体并联入水过程中入水空泡间相互干扰对于空泡演化特性影响规律流体力学论文较大，使得该区域环境静压成为了影响空泡发展的核心因素，而相同水深处环境静压相近，两圆柱体对压力场造成的扰动相比于环境静压为小量，因此在较深处空泡轮廓差异较小。

观察图的第幅曲线图，可进步看出轴线间距对空泡颈缩现象的影响，即轴线间距越大，颈缩越显著。

通过球体入水声场特性试验，在定程度上验证了关于球体入水过程所产生的空泡的试验成果。

等开展了球体入水过程试验研究，分析了入水速度大气压力及球体的相对密度对入水空泡的发展规律的影响。

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世纪特征，在处，空泡达到最大的时间呈先增大后减小趋势，在处，呈单调减小趋势。

该现象与空泡界面附近流体的速度矢量和空泡最大直径的变化规律具有较为紧密的关系。

图空泡直径达到最大的时间随轴线间距变化规律轴线间距对表面合空泡演化影响表面闭合特性与深闭合在机理上存在定的差异，因而轴线间距对其演化的影响与深闭合也存在定的不同，表给出了表面闭合特性空泡形态演化在不同深度处随两圆柱体轴线间距的变化图。

从图中可以看出，随着两圆柱体轴线间距增大，内测区域空泡逐渐趋于饱满，由于空泡的形态不对称在两圆柱体轴线内侧由于空泡尖端脱落而形成的气团随着轴线间距增大气量逐渐减小并消线内侧，对外侧的扰动很小，所以空泡外侧轮廓基本致，如图所示。

观察图可以发现，随着轴线间距增大，内侧空泡半径总体呈增大趋势，但对空泡演化的影响程度在深度较浅位臵更为明显。

其主要原因在于，在深度较小区域即接近自由液面区域，水流体将动能转化为势能所克服的环境压力较小，在空泡敞开阶段，轴线间距较小的工况下，在内侧区域形成对流时，水流体获得的动能大量转化为自由面势能，使得空泡半径变小，轴线间距较大的工况下，内测区域水流体主要做向外排开运动，流场获得的能量主要表现形式为动能，转化为势能的能量较小，因此空泡半径较大。

但在水深较深处，水流体动能向势能