近自由面通气空泡诱导的飞溅水层闭合行为数值模拟

IMECH-IR > 流固耦合系统力学重点实验室

	近自由面通气空泡诱导的飞溅水层闭合行为数值模拟
	王广航 ; 王静竹 ; 杜岩 ; 王志英 ; 王一伟
发表期刊	空气动力学学报
	2023-12-29
页码	1-10
ISSN	0258-1825
摘要	当空泡与自由面距离较远时，两者不会发生界面的直接相互作用，表现为以界面间液态水为间接媒介的弱耦合作用。当空泡靠近自由面时，两者界面发生直接相互作用，表现为空泡通气、自由面飞溅以及水层闭合行为的强耦合作用。本文通过数值模拟分析了强耦合作用下飞溅水层闭合行为。基于开源的OpenFOAM平台的多相可压缩求解器，采用有限体积法直接求解Navier-Stokes方程，并使用流体体积法来捕捉气液界面。结果表明，外部气体进入空泡的时间随着无量纲距离γ和环境压力的增加而减少，飞溅水层闭合高度随无量纲距离γ的增加而增加，随着环境压力的增加而减少。通过对飞溅水层受力分析，获得了近自由面空泡诱导的飞溅水层闭合机制，主要是由水层两侧的压差力驱动，而且，水层闭合时间与背景压力满足-0.92幂次律关系。
关键词	空泡通气自由面飞溅水层闭合数值模拟
收录类别	CSCD
语种	中文
项目资助者	国家自然科学基金（12122214,12272382,12293000,12293003,12293004） ; 中国科学院青年创新促进会项目（2022019） ; 广东省高水平创新研究院项目（2020B0909010003,GARA2022002000）
力学所作者排名	1
RpAuthor	王静竹
引用统计
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/94284
专题	流固耦合系统力学重点实验室
作者单位	1.中国科学院力学研究所 2.中国科学院大学未来技术学院 3.中国科学院大学工程科学学院 4.广东空天科技研究院
推荐引用方式 GB/T 7714	王广航,王静竹,杜岩,等. 近自由面通气空泡诱导的飞溅水层闭合行为数值模拟[J]. 空气动力学学报,2023:1-10.
APA	王广航,王静竹,杜岩,王志英,&王一伟.(2023).近自由面通气空泡诱导的飞溅水层闭合行为数值模拟.空气动力学学报,1-10.
MLA	王广航,et al."近自由面通气空泡诱导的飞溅水层闭合行为数值模拟".空气动力学学报 (2023):1-10.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
JpC2023F165.pdf（3319KB）	期刊论文	出版稿	开放获取	CC BY-NC-SA	浏览请求全文