楔形體入水砰擊過程數(shù)值模擬研究.pdf

1、運(yùn)動(dòng)體以一定的速度從空氣穿過氣水交界面進(jìn)入水體的過程稱為入水過程。在結(jié)構(gòu)物入水砰擊的這個(gè)過程中，結(jié)構(gòu)物周圍的流體介質(zhì)隨著結(jié)構(gòu)物的深入會(huì)逐漸排開。該過程歷時(shí)非常短暫，在工程應(yīng)用上具有重要的研究?jī)r(jià)值。本文采取數(shù)值模擬的方法，對(duì)楔形體砰擊入水過程流場(chǎng)特性開展了研究。
　　首先以商業(yè)流體計(jì)算軟件Fluent v14.5為平臺(tái)，基于雷諾時(shí)均方程，結(jié)合有限體積法與動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)，引入VOF模型，對(duì)楔形體入水砰擊開展數(shù)值模擬研究。獲得了楔形體砰擊入

2、水的速度及砰擊壓力極值，并與前人試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，證明了本數(shù)值算法的有效性。
　　針對(duì)楔形體砰擊入水過程開展了二維與三維數(shù)值模擬研究，在二維數(shù)值模擬時(shí)主要針對(duì)在楔形體垂直入水時(shí)的砰擊壓力極值、砰擊壓力系數(shù)與楔形體運(yùn)動(dòng)特性隨時(shí)間的變化規(guī)律，研究了楔形體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)即包括的入水速度、底升角與入水角對(duì)楔形體砰擊壓力值的影響。在對(duì)楔形體的三維數(shù)值模擬研究中，主要針對(duì)楔形體的傾斜入水開展了數(shù)值模擬研究，其中得到了各測(cè)量點(diǎn)的砰擊壓力隨時(shí)間的變化