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不同头型射弹低速倾斜入水空泡及弹道特性试验研究 被引量：18
1
作者 路丽睿 魏英杰 +1 位作者 王聪 宋武超 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1364-1371,共8页
为研究射弹头型对低速倾斜入水空泡及弹道特性的影响,基于高速摄像方法,开展不同头型射弹低速倾斜入水对比试验,得到了射弹头型对入水空泡、运动速度、俯仰角和阻力系数的影响规律。试验结果表明:同一入水时刻,空泡直径随着头部锥角增... 为研究射弹头型对低速倾斜入水空泡及弹道特性的影响,基于高速摄像方法,开展不同头型射弹低速倾斜入水对比试验,得到了射弹头型对入水空泡、运动速度、俯仰角和阻力系数的影响规律。试验结果表明:同一入水时刻,空泡直径随着头部锥角增加而增大,半球头型射弹入水空泡直径小于锥角头型射弹;锥角头型射弹速度衰减速率随着锥角增加而增大,半球头型射弹速度衰减率小于锥角头型射弹;入水过程中半球头型射弹俯仰角变化最为剧烈,弹道稳定性也较差;不同头型射弹在入水过程中运动参数呈现出较强的非线性特性。 展开更多
关键词 射弹头型 空泡 低速入水 倾斜入水 弹道特性
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圆柱体并联入水过程空泡演化特性实验研究 被引量：12
2
作者 卢佳兴 魏英杰 +2 位作者 王聪 路丽睿 许昊 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期450-461,共12页
运动体并联入水广泛存在于机载射弹灭雷、空投鱼雷饱和攻击等空对海作战方式中,具有极强的工程应用背景.为得到运动体并联入水过程中空泡演化特性,采用基于高速摄像技术的光学测量方法,对圆柱体入水过程开展实验研究.利用图像处理技术... 运动体并联入水广泛存在于机载射弹灭雷、空投鱼雷饱和攻击等空对海作战方式中,具有极强的工程应用背景.为得到运动体并联入水过程中空泡演化特性,采用基于高速摄像技术的光学测量方法,对圆柱体入水过程开展实验研究.利用图像处理技术对采集的图像序列中的空泡轮廓进行识别提取,通过对比单圆柱体和双圆柱体在不同弗劳德数下的空泡轮廓分析圆柱体并联入水过程的空泡演化特性和弗劳德数对其的影响.实验结果表明:入水空泡整体呈现良好的镜面对称特征,而圆柱体内外侧空泡存在明显的非对称性,当入水时刻的弗劳德数较低时,空泡闭合方式为深闭合,闭合点随弗劳德数增大而后移,当弗劳德数达到临界值时,闭合方式过渡为表面闭合且表面闭合方式下闭合点随弗劳德数增大而前移.在弗劳德数的正激励和环境压力、喷溅回卷负激励作用下,水下不同深度截面上的空泡扩张和空泡中心向外侧偏移量的峰值和时长均随弗劳德数增大呈现先增大后减小趋势,由于不同深度处主导的激励作用不同,故峰值和时长发生转折的弗劳德数临界点不同. 展开更多
关键词 并联入水 空泡演化 空泡闭合 弗劳德数 中心偏离值
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基于势流理论的回转体并联入水双空泡演化动力学研究 被引量：10
3
作者 宋武超 魏英杰 +2 位作者 路丽睿 王聪 卢佳兴 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第22期307-322,共16页
两回转体并联入水过程中,双空泡在空间上相互干扰,使得单个入水空泡呈现非对称特性.本文基于势流理论,在现有二维轴对称入水空泡计算模型的基础上,对空泡干涉区域的三维流动进行简化,将相对流动对空泡发展的约束简化为约束势,分析了两... 两回转体并联入水过程中,双空泡在空间上相互干扰,使得单个入水空泡呈现非对称特性.本文基于势流理论,在现有二维轴对称入水空泡计算模型的基础上,对空泡干涉区域的三维流动进行简化,将相对流动对空泡发展的约束简化为约束势,分析了两回转体轴线内外两侧的空泡形态变化;基于非线性假设,引入影响函数,给出了空泡在三维空间演化的计算模型,并分析了同步并联入水过程空泡的三维演化特性.结果表明:回转体入水过程流场速度势可以看作由一个随回转体运动的点源和位于空泡轴线处的线源叠加产生;在并联入水过程中,双空泡演化在空间呈镜面对称,空泡间的相互扰动可以通过引入有势壁面进行分析;并联入水空泡半径随极角的变化与空泡截面所处深度有关,在靠近闭合点附近的抑制演化区空泡截面半径随极角的增大而逐渐减小,远离闭合点处的抑制演化区空泡截面半径随极角的增大而增大,空泡加权半径规律相反. 展开更多
关键词 势流理论 并联入水 非对称入水空泡 空泡演化模型
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双圆柱体低速并联入水过程空泡及运动特性试验研究 被引量：10
4
作者 路丽睿 魏英杰 +2 位作者 王聪 宋武超 刘凯航 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期42-49,共8页
为深入了解双圆柱体低速并联入水过程空泡演化及运动规律,基于高速摄像方法,开展了圆柱体低速并联入水试验研究。通过圆柱体单独入水和双圆柱体并联入水试验对比,分析了并联入水双空泡演化机理;进一步开展了不同入水速度试验,研究了入... 为深入了解双圆柱体低速并联入水过程空泡演化及运动规律,基于高速摄像方法,开展了圆柱体低速并联入水试验研究。通过圆柱体单独入水和双圆柱体并联入水试验对比,分析了并联入水双空泡演化机理;进一步开展了不同入水速度试验,研究了入水速度对并联入水过程圆柱体运动特性的影响,并结合空泡演化规律,分析了空泡演化过程对圆柱体运动的影响机理。研究结果表明:圆柱体低速并联入水过程中,入水空泡呈现明显不对称特性;在非对称流体动力作用下,圆柱体产生了偏转与横向运动,且偏转运动受空泡闭合影响较大;两圆柱体运动特性曲线与双空泡形态呈现良好的对称性。 展开更多
关键词 并联 入水 空泡 运动特性
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微气泡与聚合物对水下航行体减阻特性影响试验研究 被引量：6
5
作者 宋武超 王聪 +1 位作者 魏英杰 路丽睿 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1151-1158,共8页
为研究微气泡与聚合物对水下航行体减阻特性影响,采用微孔材料并基于高速摄像系统和测力系统,针对微气泡与聚合物共同作用下水下航行体减阻特性开展水洞试验研究。基于高速摄像系统对比分析了不同速度和通气量下微气泡流形态变化规律;... 为研究微气泡与聚合物对水下航行体减阻特性影响,采用微孔材料并基于高速摄像系统和测力系统,针对微气泡与聚合物共同作用下水下航行体减阻特性开展水洞试验研究。基于高速摄像系统对比分析了不同速度和通气量下微气泡流形态变化规律;基于测力系统对比分析了微气泡和聚合物共同作用下航行体减阻特性变化规律。试验结果表明:采用微孔材料的航行体微气泡流均匀分布在航行体表面,模型尾部微气泡流上漂现象较为明显,且上漂的微气泡始终为离散形态;对于未通气状态下的聚合物减阻,在相同来流速度下,减阻效果随着聚合物浓度增加而增大,但存在聚合物饱和效应,且饱和聚合物浓度值随着来流速度增加而减小;聚合物和微气泡联合减阻效率大于单独一种减阻方式;在来流速度较小时,聚合物溶液减阻率随着通气量增加而逐渐增大,但随着聚合物溶液浓度增加,微气泡减阻率差异逐渐减小并最终趋于一致。 展开更多
关键词 水下航行体 减阻特性 微气泡 聚合物 水洞试验
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轴线间距对圆柱体低速并联入水空泡演化影响试验研究 被引量：6
6
作者 卢佳兴 王聪 +3 位作者 魏英杰 路丽睿 宋武超 檀世昱 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期272-280,共9页
为分析圆柱体并联入水过程中入水空泡间相互干扰对于空泡演化特性影响规律,采用基于高速摄像的方法,开展两圆柱体同步并联入水试验研究。通过圆柱体单独入水和双圆柱体并联入水试验对比,分析了圆柱体同步并联入水空泡演化特性与单独入... 为分析圆柱体并联入水过程中入水空泡间相互干扰对于空泡演化特性影响规律,采用基于高速摄像的方法,开展两圆柱体同步并联入水试验研究。通过圆柱体单独入水和双圆柱体并联入水试验对比,分析了圆柱体同步并联入水空泡演化特性与单独入水空泡演化特性的差异,揭示了同步并联入水双空泡演化机理,并进一步给出了入水空泡随轴线间距的变化特性。试验结果表明:并联入水过程中,双空泡形态在空间上呈现出了较好的镜面对称特征;对于深闭合入水空泡,随着两圆柱体轴线间距的增大,空泡在两圆柱体轴线内侧区域的发展程度逐渐提升,且水深较浅处的发展程度提升幅度大于较深处;对于表面闭合入水空泡,随着两圆柱体轴线间距增大,内测区域空泡逐渐趋于饱满,云化现象也逐渐减弱。 展开更多
关键词 并联入水 低速 空泡演化 轴线间距 闭合
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水下航行体微气泡减阻特性试验研究 被引量：5
7
作者 宋武超 王聪 +1 位作者 魏英杰 路丽睿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期203-208,228,共7页
为研究微气泡对水下航行体减阻影响规律,分析微气泡流形态变化特性,基于高速摄像系统和测力系统,开展水下航行体微气泡减阻特性试验研究。基于高速摄像系统,对比分析了微气泡流形态变化特性及微气泡尺寸分布特征;基于测力系统,分析了微... 为研究微气泡对水下航行体减阻影响规律,分析微气泡流形态变化特性,基于高速摄像系统和测力系统,开展水下航行体微气泡减阻特性试验研究。基于高速摄像系统,对比分析了微气泡流形态变化特性及微气泡尺寸分布特征;基于测力系统,分析了微气泡减阻特性变化规律及微气泡尺寸对减阻效率的影响。试验结果表明:通气环和通气段模型在不同通气率下微气泡流形态的最主要差别在于是否存在"卷起"和空穴现象,且微气泡流形态的不同对微气泡的减阻规律产生直接影响;不同条件下,微气泡尺寸分布均服从正态分布,且相同来流速度下,微气泡直径随着微孔介质孔隙的增加而增大;随着通气量的增加,通气环模型减阻率依次呈现缓慢增加、快速增加和逐渐稳定三个阶段,通气段模型减阻率则始终保持以一个较为稳定的增长率线性增加,直到最后逐渐稳定;尺寸较小的微气泡具有更高的减阻效率。 展开更多
关键词 水下减阻 微气泡流 空隙率 水洞试验
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侧方扰动下圆柱体异步并列入水试验 被引量：2
8
作者 张鹤 魏英杰 +2 位作者 王聪 路丽睿 樊继壮 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第9期142-148,共7页
为研究圆柱体低速并列入水时的空泡演化特性,基于高速摄像方法开展圆柱体单独入水和异步并列入水试验研究。通过对比得到侧方扰动下并列双空泡的演化规律,分析入水时差对不同闭合方式空泡演化的影响。试验结果表明:侧方扰动的主要表现... 为研究圆柱体低速并列入水时的空泡演化特性,基于高速摄像方法开展圆柱体单独入水和异步并列入水试验研究。通过对比得到侧方扰动下并列双空泡的演化规律,分析入水时差对不同闭合方式空泡演化的影响。试验结果表明:侧方扰动的主要表现为次发圆柱体空泡对首发圆柱体空泡排挤,侧方扰动对首发圆柱体的影响远大于次发圆柱体,且在入水时差较小的情况下次发圆柱体会使首发圆柱体空泡的喷溅薄膜提前回卷;并列圆柱体入水时差的改变会对空泡闭合、空泡形态和回射流特征等产生较大的影响。 展开更多
关键词 并列入水 侧方扰动 异步入水 空泡演化 入水时差
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凹形运动体三自由度入水运动特性数值研究 被引量：1
9
作者 路丽睿 魏英杰 +2 位作者 王聪 王海洋 宋武超 《舰船科学技术》 北大核心 2018年第9期13-20,共8页
为研究凹形运动体三自由度入水过程运动特性,本文基于RANS方程和VOF多相流模型,结合重叠网格技术和动网格技术,对凹形运动体入水过程开展了数值仿真研究。通过数值计算结果与实验结果比较,验证了数值计算方法的有效性。基于该方法分析... 为研究凹形运动体三自由度入水过程运动特性,本文基于RANS方程和VOF多相流模型,结合重叠网格技术和动网格技术,对凹形运动体入水过程开展了数值仿真研究。通过数值计算结果与实验结果比较,验证了数值计算方法的有效性。基于该方法分析了不同垂向速度和水平迁移速度对凹形运动体三自由度入水过程运动特性的影响规律。研究结果表明:凹形运动体入水后旋转运动受喷溅冲击影响较大;下落过程中质心运动轨迹存在回摆而呈现"Z"型特征;垂向速度的增加对质心回摆运动具有抑制作用,而水平迁移速度的增加对其具有促进作用。 展开更多
关键词 凹形运动体 入水 数值计算 运动特性
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