王占莹, 权晓波, 段金雄, 孙铁志. 波浪环境下带助浮装置航行体落水冲击流场及运动特性研究[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2023-0260
引用本文: 王占莹, 权晓波, 段金雄, 孙铁志. 波浪环境下带助浮装置航行体落水冲击流场及运动特性研究[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2023-0260
Study on the water falling impact flow field and motion characteristics of vehicle with boost floatation aids in wave environment[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2023-0260
Citation: Study on the water falling impact flow field and motion characteristics of vehicle with boost floatation aids in wave environment[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2023-0260

波浪环境下带助浮装置航行体落水冲击流场及运动特性研究

doi: 10.11883/bzycj-2023-0260
基金项目: 国家级-国家自然科学基金面上项目(52071062)
详细信息
  • 中图分类号: 082401,080103

Study on the water falling impact flow field and motion characteristics of vehicle with boost floatation aids in wave environment

  • 摘要: 为探究波浪环境下带助浮装置航行体下落冲击过程中的流场以及运动演化特性,基于CFD(computational fluid dynamics)数值模拟技术,在方法上耦合了VOF(volume of fluid)多相流模型,k-ω SST湍流模型,Schnerr-Sauer空化模型以及Stokes五阶非线性波理论,建立了一套可靠有效的数值计算方法。对水平圆柱下落入水过程进行数值模拟,试验与数值结果在下落位移上对比差异较小,验证了入水冲击数值方法的有效性。采用速度边界数值造波方法获得的造波结果与Stokes五阶非线性波理论吻合性较好。基于构建的数值方法,在不同波浪海况环境下对带助浮装置航行体下落入水冲击过程进行数值模拟,分析冲击过程中航行体的运动学参数,动力学参数以及入水空泡流场演化过程,总结了波浪环境下带助浮装置航行体的入水冲击特性。结果表明波浪环境对下落冲击过程的影响主要体现在运动衰减段,水平方向的冲击相较于垂直方向的冲击受到波浪环境的影响要大得多,不同海况对航行体的水平冲击造成的影响主要是通过影响入水空泡的形成与溃灭过程实现的。计算得到的带助浮装置航行体冲击过程位移,速度,加速度以及助浮装置受力数据为航行体波浪环境中落水回收的结构设计与安全试验指导提供了参考依据。
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-08-02
  • 网络出版日期:  2024-06-27

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