翼板型水压扫雷具水压场的数值模拟

采用有限基本解法,对单板、双板、三板及四板翼板型水压扫雷具的水压场进行了数值计算,给出了海底的压力系数的分布,并与实验结果作了比较。     

舰船水压场畸变的数值模拟

用有限基本解法对舰船下方附加翼板后的水压场进行了数值模拟。分光体船、附加单翼板和附加双翼板三种情况,在不同的水深下分别进行计算,获得了相应的纵向通过特性曲线,并与实验结果进行了比较。在不同的翼板位置、攻角和离船底距离下对水压场进行计算,以优化得到最佳水压场畸变效果。     

可压缩流动压力修正方程分析

依据Ｐａｔａｎｋａｒ提出的差分方程稳定性判断的４项基本法则,对可压缩流动的压力修正方程进行了分析,得出压力修正方程系数为正的条件．指出在每一次求解压力修正方程时必须提高解的收敛程度,以保证下一次迭代的差分方程矩阵接近主对角占优．分析了速度离散方程的欠松驰因子对可压缩流压力修正方程的影响．     

水面平板下方非球状爆炸气泡运动数值模拟

基于势流假设,采用线性三角形单元直接边界元法对气泡外的水流流场进行计算,并采用二阶龙格-库塔法追踪气泡形状变化。同时,为了保证数值计算稳定,采用弹性网格技术对气泡表面网格进行光滑处理,并对近距离情况水下爆炸进行了计算,得到了气泡外形和作用于平板表面上压强随时间变化的规律。将计算结果与已有结果进行了比较分析,两者吻合较好,证明了该计算方法和计算程序的可信性。     

侧壁式气垫船水压场试验研究

在拖曳水池中对侧壁式气垫船的水压场进行了系统测量,得到不同水深、不同航速和不同横向位置水底扰动压力系数的纵向通过特性曲线,分析总结了侧壁式气垫船水压场规律.     

地磁场中海水绕回转体流动诱导电场的数值计算

给出了描写地磁场中海水绕回转体流动诱导的电场的基本方程、边界条件及其计算方法.在势流假定、忽略自由表面和海底影响的条件下,对绕兰金体(Rankine body)流场诱导的电场进行了数值计算.     

轴对称物体空泡流动的数值计算

基于势流理论和边界元方法,对水下运动的回转体的空泡流进行了数值模拟.将半经验空泡封闭模型由平面流动推广至轴对称流动.对头部为圆锥的圆柱体空泡流动进行了数值计算.分析了空化数、半锥角、空泡长度间的关系.计算与实验结果符合较好.     

边界元-有限差分混合方法在气垫船破冰数值模拟中的应用

对气垫船破冰作业的几种工况建立了统一的数学模型,提出了采用边界元法与有限差分法相结合的数值计算方法。采用C语言编制数值模拟程序,对气垫船兴波阻力、水面和冰面波形以及冰层内应力进行计算,通过调用Intel MKL数学库求解离散得到线性代数方程组;在C语言中调用Matlab计算引擎实现了计算网格和部分计算结果的显示;在多核计算机上采用OPENMP实现程序关键部分的并行计算,提高了计算速度。气垫船在全冰面上兴波阻力的计算结果与已有文献的理论分析计算结果和试验结果符合较好。     

基于传输方程空化模型的定常自然空化流场数值计算

采用基于传输方程的空化模型,应用自主开发的软件对水翼和水下回转体定常自然空化流场进行了数值计算。采用基于压力修正和多块结构化网格的有限体积方法数值求解Favre平均的NS方程,运用k-ε两方程加壁函数的湍流模式封闭雷诺应力。计算结果与已有实验结果符合较好。     

亚临界航速时双船水压场数值计算与实验研究

基于RANS方程,采用VOF方法,选用SST湍流模式,对两艘不同排水量Wigley船同向航行时的水压场进行了数值计算,并开展了双船水压场的实验研究,计算结果与实验结果吻合良好。研究表明:双船在浅水中航行时,由于两船及其引起的兴波相互作用,双船水压场负压峰值和负压延时等特征与两船相对位置密切相关,与单船水压场特征有明显区别。