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翼型空化起始对应空泡数及尺度效应分析

常晟铭 丁恩宝 孙聪 王超 刘贵申

常晟铭, 丁恩宝, 孙聪, 王超, 刘贵申. 翼型空化起始对应空泡数及尺度效应分析[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02358
引用本文: 常晟铭, 丁恩宝, 孙聪, 王超, 刘贵申. 翼型空化起始对应空泡数及尺度效应分析[J]. 中国舰船研究. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02358
Analysis of Cavitation Number and Scale Effect of Hydrofoil Cavitation Initiation[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02358
Citation: Analysis of Cavitation Number and Scale Effect of Hydrofoil Cavitation Initiation[J]. Chinese Journal of Ship Research. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02358

翼型空化起始对应空泡数及尺度效应分析

doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.02358
基金项目: 国家级-国家自然基金(51679052、51809055、51909043、51639004)

Analysis of Cavitation Number and Scale Effect of Hydrofoil Cavitation Initiation

  • 摘要: 摘 要:【目的】处于均匀流场之中的水下翼型,当空泡数下降到某一临界值后,会使其前缘位置压强低于饱和蒸汽压,进而发生初生空化。在模型试验研究翼型水动力和空泡性能过程中,由于模型尺度的翼型难以满足实尺度翼型的雷诺数,使翼型表面边界层厚度以及周围流场分布发生了改变,进而使空化起始对应空泡数的大小发生改变。【方法】本文以航速为24节的标准KCS船采用的NACA0012型船舵为参照,基于STARCCM+软件,采用SST k-ω湍流模型和Schnerr-Sauer(S-S)空化模型进行翼型空泡特性数值模拟。针对不同缩比模型,改变不同攻角工况下的翼型的环境压强计算翼型表面流场和空泡分布,得到空化起始所对应的空泡数的大小,分析尺度效应对临界空泡数的影响机理。【结果】经过计算结果分析得出:随着缩比的增大尺度的缩小,翼型对应攻角下的临界空泡数的大小会有一定程度的减小,说明因雷诺数差异带来的尺度效应加剧。【结论】因此在模型试验中,为防止尺度效应对起始空泡数的影响,不宜选用较小尺度的翼型进行试验。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-20
  • 网络出版日期:  2021-07-15

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