文档名：基于间断有限元方法高压通气空泡早期运动特性研究
水下高压气体射流形成通气空泡,之后水下航行体在空泡中运动出水是一种新型发射方式.高压通气空泡可有效减少水下航行体的阻力,提高发射成功率.高压通气空泡早期运动是一种典型的可压缩性两相流问题,伴随着激波及界面不稳定性等复杂流动现象.本研究建立一种高精度的可压缩两相流数值模拟方法,基于高阶间断有限元方法进行空间离散以提高数值精度,通过LevelSet方法捕捉空泡界面,采用特征无反射边界条件消除出口边界的非物理反射.在验证方法合理性的基础上,分析水下高压气体射流的初期特性,获得通气空泡的演化规律.数值结果表明:在射流的初始阶段,空泡界面主要呈现Rayleigh-Taylor(RT)不稳定性,但不稳定性随着通气马赫数的增加而降低.随着射流的持续,在水阻力作用下空泡界面的法向速度增加,空泡界面逐渐呈现Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性.
作者：张忠宇 陶延武 李文娟 渠基顺
作者单位：江苏科技大学,海洋装备研究院,镇江,212003江苏科技大学,船舶与海洋工程学院,镇江,212003
母体文献：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会论文集
会议名称：第十六届全国水动力学学术会议暨第三十二届全国水动力学研讨会
会议时间：2021年10月29日
会议地点：江苏无锡
主办单位：中国力学学会,中国造船工程学会
语种：chi
分类号：O24O17
关键词：通气空泡 运动特性 空间离散 间断有限元法
在线出版日期：2022年5月27日
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