水下垂直发射航行体空泡流PDF电子书下载

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第1章 绪论 1

1.1 水下垂直发射空泡流现象 1

1.2 水下垂直发射空泡流特点和主要问题 2

1.2.1 垂直发射空泡流特点 2

1.2.2 空泡流重点关注的问题 3

1.3 水下垂直发射空泡流研究方法 5

1.3.1 基于势流理论的空泡流研究工作 5

1.3.2 基于数值计算的空泡流研究工作 6

1.3.3 基于试验的空泡流研究工作 7

1.4 本书的主要内容 8

参考文献 10

第2章 空泡流理论研究 11

2.1 空泡流基本概念 11

2.1.1 空泡数 11

2.1.2 附体空泡与回射流航行体 13

2.2 基于势流理论的空泡流研究 14

2.2.1 航行体轴对称定常空泡流求解 14

2.2.2 航行体三维定常空泡流求解 17

2.2.3 航行体定常空泡流计算过程和结果 17

2.3 基于气泡动力学模型的空泡流研究 19

2.4 基于空泡截面独立膨胀原理的空泡流研究 23

2.4.1 空泡截面独立膨胀原理 23

2.4.2 垂向空泡流 26

2.4.3 非定常空泡流 28

2.5 航行体出水空泡溃灭模型 29

2.5.1 二维有限厚水层中圆形空泡溃灭模型 29

2.5.2 拟三维有限厚水层轴对称空泡溃灭模型 31

2.5.3 出水空泡溃灭压力计算 31

2.6 小结 32

参考文献 33

第3章 基于N-S方程的空泡流数学模型和数值模拟方法 34

3.1 基本控制方程 34

3.2 多相流模型 35

3.2.1 均相流模型 35

3.2.2 非均相流模型 36

3.3 湍流模型 36

3.3.1 雷诺时均化模型（RANS） 37

3.3.2 大涡模拟（LES） 40

3.3.3 混合模型（Hybrid model） 40

3.4 空化模型 42

3.4.1 基于状态方程的空化模型 43

3.4.2 基于相间质量传输方程的空化模型 44

3.5 界面描述模型及数值计算方法 49

3.5.1 界面捕捉方法及其应用 49

3.5.2 动网格技术及其应用 55

3.6 数值模拟典型算例 57

3.7 小结 58

参考文献 59

第4章 水下航行体空泡流试验方法 61

4.1 空泡流相似理论 61

4.1.1 相似与相似定理 61

4.1.2 空泡流实验中相似准则的取舍 64

4.2 空泡流实验的基本设施 67

4.2.1 水洞 67

4.2.2 弹射水池 69

4.2.3 水下实物发射平台 70

4.3 空泡流试验测试技术 71

4.3.1 测力试验方法 71

4.3.2 测压试验方法 72

4.3.3 旋转导数测量方法 72

4.3.4 流场显示技术 73

4.4 小结 74

参考文献 75

第5章 附体空泡发展演化 76

5.1 基本概念和机理 76

5.2 附体空泡形态特性分析 77

5.2.1 头型影响 77

5.2.2 空化数影响 80

5.2.3 攻角影响 81

5.3 空泡非定常发展特征分析 85

5.3.1 回射流特征 85

5.3.2 空泡脱落特征及机理 85

5.4 带附体空泡航行体表面压力特性分析 87

5.5 空泡动力特性 88

5.6 小结 90

参考文献 91

第6章 尾空泡发展演化 92

6.1 尾空泡演化机理 92

6.2 尾空泡发展演化建模分析 94

6.2.1 基于R-P方程的尾空泡理论模型 95

6.2.2 基于空泡截面独立膨胀原理的尾空泡数学模型 96

6.2.3 尾空泡CFD数值模拟 98

6.3 尾空泡影响因素 100

6.3.1 筒口压差对尾空泡的影响 100

6.3.2 发射条件对尾空泡影响 103

6.3.3 航行体尾部结构对尾空泡的影响 107

6.4 尾空泡对附体空泡的影响 109

6.5 小结 110

参考文献 111

第7章 复杂海洋环境的影响 112

7.1 波浪特性及其对水下航行体的影响 112

7.1.1 波浪概述 112

7.1.2 波浪分类及典型海域的波浪特征 113

7.1.3 波浪基础理论 117

7.1.4 数值造波方法 131

7.1.5 水下航行体波浪载荷计算 133

7.2 海流特性及其对水下航行体影响 136

7.2.1 海流的概念及特征 136

7.2.2 海流对水下航行体的影响 138

7.3 小结 139

参考文献 140

第8章 水下垂直发射航行体运动与载荷特性 141

8.1 外力分布特性 141

8.1.1 筒中段外力分布特性 142

8.1.2 水中段外力分布特性 142

8.1.3 出水段外力分布特性 143

8.2 运动特性 144

8.2.1 水下运动特性影响因素分析 144

8.2.2 发射条件与环境对水下运动特性的影响 147

8.3 载荷特性 150

8.3.1 航行体出筒载荷特性 150

8.3.2 航行体出水载荷特性 153

8.4 小结 155

参考文献 156

第9章 通气空泡流体动力控制原理和技术 157

9.1 基于通气空泡的流体动力控制原理和技术 157

9.1.1 主动通气空泡技术 158

9.1.2 主动排气空泡技术 160

9.2 通气空泡形态特性 161

9.2.1 通气率对通气空泡形态的影响 161

9.2.2 欧拉数对通气空泡形态的影响 164

9.3 通气空泡对航行体流体动力特性的影响 166

9.4 小结 167

参考文献 168

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