水下垂直發(fā)射航行體空泡流

　　水下垂直發(fā)射技術(shù)是跨介質(zhì)航行體研究的核心和關(guān)鍵，涉及發(fā)射環(huán)境、發(fā)射平臺等多個因素，以及流體動力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)等多個學(xué)科，具有兩個突出特點：一是動基座發(fā)射，發(fā)射過程中發(fā)射平臺牽連速度使得航行體與海水存在橫向相對運動，進(jìn)而產(chǎn)生橫向力、運動及載荷；二是空泡流動，發(fā)射過程中航行體通常在短時間內(nèi)經(jīng)歷由氣入水、水中飛行、由水入氣這樣復(fù)雜的物理過程，由于壓力降低產(chǎn)生空化現(xiàn)象，氣、汽、水三者會直接與航行體表面接觸，在空泡流作用下的航行體出水過程異常復(fù)雜。空泡流是航行體水下發(fā)射過程中重要的流體動力現(xiàn)象，是研究的重點和難點，它與水下垂直發(fā)射航行體的運動過程密切相關(guān)。《水下垂直發(fā)射航行體空泡流》針對水下垂直發(fā)射航行體，研究了航行體水下運動過程中的空泡初生、發(fā)展、潰滅等各種多相流現(xiàn)象，闡述了在理論分析和仿真計算中所采用的空泡流控制方程與數(shù)學(xué)模型，對目前廣泛采用的多種湍流模型和空化模型進(jìn)行了總結(jié)與比較，并對空泡流數(shù)值模擬中的界面捕捉技術(shù)、動網(wǎng)格技術(shù)等方法進(jìn)行了描述；系統(tǒng)總結(jié)了水洞試驗、水下彈射試驗等空泡流試驗原理、方法和設(shè)施，對于不同階段的工程設(shè)計具有較強的指導(dǎo)作用；基于試驗與仿真，對水下航行體肩空泡、尾空泡的多相流場特點、演化機理和二者之間的相互耦合作用進(jìn)行了深入的闡述；同時針對海浪、海流等復(fù)雜海洋環(huán)境問題，給出了其數(shù)值模型和對航行體水下運動的影響規(guī)律；*后對國內(nèi)外空泡流流體動力控制技術(shù)進(jìn)行了論述，闡述了其控制原理，并對航行體水下運動的流體動力特性進(jìn)行了分析。《水下垂直發(fā)射航行體空泡流》將基礎(chǔ)理論與工程實際結(jié)合，為從事水下垂直發(fā)射航行體工程設(shè)計人員提供了系統(tǒng)的理論、仿真、試驗、設(shè)計方法，也可為從事空泡流研究的科研人員提供理論參考。

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