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《第十五届全国激波与激波管学术会议论文集(下册)》2012年
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水下超空泡流体机械的机理和技术研究综述

施红辉  周素云  张晓萍  周浩磊  
【摘要】:水下超空泡技术可以使运动体在水中的阻力减少90%左右,超空泡减阻技术对海上海战武器、船舶及其他水中流体机械的研制产生了巨大的影响。水下航行体在其高速航行时,其侧面压力下降至流体的饱和压力,使该区域的流体汽化成蒸汽,当形成的汽体包围了整个航行体时,将这一汽体区域称为超空泡。本文介绍了水下超空泡物体的减阻机理,回顾了国内外超空泡技术实验和数值模拟研究进展,总结了超空泡的产生、超空泡稳定性和航行体稳定性等若干关键技术问题。最后对超空泡技术领域的研究方向进行了展望。
【作者单位】:浙江理工大学机械与自动控制学院
【基金】:浙江省自然科学基金重点项目(Z1110123)
【分类号】:U661.1

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 熊永亮;水下高速航行体超空泡减阻特性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施红辉;KUME Makoto;;UNDERWATER ACOUSTICS AND CAVITATING FLOW OF WATER ENTRY[J];Acta Mechanica Sinica;2004年04期
2 王海斌;张嘉钟;魏英杰;王聪;于开平;贾力平;;水下航行体通气超空泡减阻特性实验研究[J];船舶工程;2006年03期
3 冯光,颜开;超空泡航行体水下弹道的数值计算[J];船舶力学;2005年02期
4 颜开;褚学森;许晟;冯光;;超空泡流体动力学研究进展[J];船舶力学;2006年04期
5 褚学森;王志;颜开;;自然空化流动数值模拟中参数取值影响的研究[J];船舶力学;2007年01期
6 权晓波;李岩;魏海鹏;吕海波;辛万青;鲁传敬;;航行体出水过程空泡溃灭特性研究[J];船舶力学;2008年04期
7 陈兢;新概念武器——超空泡水下高速武器[J];飞航导弹;2004年10期
8 于开平;蒋增辉;;超空泡形状计算及相关试验研究[J];飞航导弹;2005年12期
9 丛敏;;美国研究超空泡高速水下运输艇[J];飞航导弹;2007年06期
10 于开平;隗喜斌;蒋增辉;;俄罗斯和乌克兰超空泡减阻技术研究进展[J];飞航导弹;2007年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 熊永亮;水下高速航行体超空泡减阻特性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张鹏;跨超音速射弹的超空泡数值模拟[D];上海交通大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施红辉;高见卓也;;HYDRODYNAMIC BEHAVIOR OF AN UNDERWATER MOVING BODY AFTER WATER ENTRY[J];Acta Mechanica Sinica;2001年01期
2 施红辉;KUME Makoto;;UNDERWATER ACOUSTICS AND CAVITATING FLOW OF WATER ENTRY[J];Acta Mechanica Sinica;2004年04期
3 Wei Shyy;;Multiphase fluid dynamics and transport processes of low capillary number cavitating flows[J];Acta Mechanica Sinica;2009年02期
4 隗喜斌;王聪;荣吉利;杨洪澜;邹经湘;张学伟;;Analysis of Unsteady Supercavitating Flow Around a Cone Cavitator[J];Journal of China Ordnance;2007年04期
5 高璇;周徐昌;潘逊;;基于BTT的反鱼雷鱼雷控制技术[J];兵工自动化;2010年10期
6 魏英杰;吕瑞;张嘉钟;于开平;曹伟;;超空泡航行体的变结构控制器设计[J];兵工学报;2009年08期
7 吕瑞;于开平;魏英杰;曹伟;张嘉钟;王京华;;超空泡航行体的增益自适应变结构控制设计[J];兵工学报;2010年03期
8 时素果;王国玉;权晓波;余志毅;;当地均相介质模型在通气超空化流动计算中的应用[J];兵工学报;2011年02期
9 金大桥;王聪;曹伟;张嘉钟;邹振祝;;通气超空泡水下射弹数值模拟及试验研究[J];兵工学报;2011年10期
10 尤天庆;张嘉钟;王聪;曹伟;;航行体出水过程头部流场载荷特性分析[J];北京航空航天大学学报;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 施红辉;吴岩;周浩磊;张晓萍;周素云;贾会霞;章利特;董若凌;王超;;细长体出入水实验[A];第八届全国实验流体力学学术会议论文集[C];2010年
2 金大桥;王聪;魏英杰;赵静;邹振祝;;圆柱体带空泡轴向绕流研究[A];第18届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2009年
3 印明明;刘平香;;强声聚焦性能仿真研究[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
4 颜开;王宝寿;;出水空泡流动的一些研究进展[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
5 王国玉;张博;黄彪;余志毅;;绕水翼云状空化流动结构的数值与实验研究[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
6 易文俊;熊天红;王中原;;带尾翼高速航行体的水动力布局结构设计[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
7 易文俊;张木;陈志华;谭俊杰;;水下高速航行体测速技术研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
8 陈鑫;陈瑛;鲁传敬;胡世良;程闻;;浅水中绕二维楔自然空泡流的边壁效应研究[A];第二十三届全国水动力学研讨会暨第十届全国水动力学学术会议文集[C];2011年
9 黄海涛;邹美帅;郭晓燕;杨荣杰;杨威;张鹏;;水冲压用镁基水反应金属燃料一次燃烧固相产物及其与高温水反应研究[A];中国化学会第五届全国化学推进剂学术会议论文集[C];2011年
10 印明明;董阳泽;刘平香;;拦截网对抗尾流自导鱼雷仿真研究[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田广平;超空泡运动体壳体结构稳定可靠性分析与优化[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 章启成;水下高速运动体运动特性分析与试验研究[D];南京理工大学;2011年
3 张劲生;超空泡运动体尾拍冲击振动特性的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 周星;镁基水反应金属燃料与水反应特性研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 黄利亚;镁基水冲压发动机内部燃烧过程与燃烧组织方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 周景军;通气超空泡流动及航行体流体动力数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 韩超;高金属含量镁基燃料水冲压发动机稳态燃烧机理研究[D];国防科学技术大学;2011年
8 夏冬生;柴油机气缸套冷却水空化流的数值模拟[D];大连海事大学;2011年
9 周凌;可靠性算法与超空泡航行体结构屈曲可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陆亮;液压节流阀中的空化流动与噪声[D];浙江大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马宏男;高速水下航行体半实物实时仿真系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王自娟;水声对抗若干关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王坤;二甲基硅油的粘度和剪切空化[D];浙江大学;2011年
4 张超;海洋拖曳绞车液压调速及张力波动抑制研究[D];浙江大学;2011年
5 陈辉;M船型水气两相流场特性研究[D];武汉理工大学;2011年
6 赵鹏飞;船用螺旋桨敞水和空化性能CFD预报[D];大连理工大学;2011年
7 杨明;基于两流体模型通气超空泡数值模拟及加速度影响分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 万小辉;超空泡流动稳定性及其控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 张素宾;高速航行体通气空泡流动研究[D];上海交通大学;2011年
10 叶梦熊;水下突体流噪声及空化特性研究[D];华中科技大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾建农,张志宏,高永琪,郑学龄;充气头型对超空泡轴对称体阻力特性影响的试验研究[J];兵工学报;2004年06期
2 李向宾;王国玉;张敏弟;高德明;;绕Hydronautics水翼超空化的发展及其形态特征[J];北京理工大学学报;2007年03期
3 贾力平;张嘉钟;于开平;王聪;王海斌;;空化器线形与超空泡减阻效果关系研究[J];船舶工程;2006年02期
4 贾力平;魏英杰;张嘉钟;王聪;于开平;;通气超空泡研究中的几个问题[J];船舶工程;2006年05期
5 傅慧萍,鲁传敬,冯学梅;超空泡武器技术中的几个水动力学问题[J];船舶力学;2003年05期
6 傅慧萍,鲁传敬,李杰;超空泡回转体减阻特性研究(英文)[J];船舶力学;2004年03期
7 冯光,颜开;超空泡航行体水下弹道的数值计算[J];船舶力学;2005年02期
8 陈伟政;张宇文;李斌;;轴对称超空泡流稳定性分析[J];船舶力学;2006年01期
9 颜开;褚学森;许晟;冯光;;超空泡流体动力学研究进展[J];船舶力学;2006年04期
10 褚学森;王志;颜开;;自然空化流动数值模拟中参数取值影响的研究[J];船舶力学;2007年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王志;陈九锡;;回转体轴对称空泡绕流现象的数值模拟[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 邹高万;船舶机舱火灾热流场特性研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 陈鑫;通气空泡流研究[D];上海交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 贾彩娟;回转体空化流场的数值分析[D];西北工业大学;2002年
2 张琦;超高速航行体尾部流场特性分析与试验研究[D];西北工业大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾力平;魏英杰;张嘉钟;王聪;于开平;;通气超空泡研究中的几个问题[J];船舶工程;2006年05期
2 张学伟;张亮;张嘉钟;魏英杰;王聪;;通气超空泡稳定性分析的一种数值算法[J];力学学报;2008年06期
3 徐君衢,M.P.杜林;超空泡流理论的应用(英文)[J];中国造船;1982年02期
4 颜开;褚学森;许晟;冯光;;超空泡流体动力学研究进展[J];船舶力学;2006年04期
5 徐长顺;杨洪澜;张嘉钟;;二维水翼超空泡的一种数值解法[J];哈尔滨商业大学学报(自然科学版);2008年03期
6 张学伟;魏英杰;张嘉钟;王聪;于开平;;重力场中超空泡形态的数值仿真研究[J];舰船科学技术;2008年05期
7 张学伟;张嘉钟;魏英杰;王聪;;通气超空泡自激振荡和受迫振荡的数值仿真研究[J];振动与冲击;2008年10期
8 龚博致;张秉坚;;水中自然超空泡机理及减阻效应的非平衡分子动力学研究[J];物理学报;2009年03期
9 李凤臣;邹志林;蔡伟华;阳倦成;张红娜;;减阻剂水溶液内弹体入射超空泡特性实验研究[J];工程热物理学报;2010年05期
10 孟庆昌;张志宏;刘巨斌;顾建农;;超空泡形态及其流动特性的数值模拟[J];应用力学学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 施红辉;胡俊辉;胡青青;周素云;王昀;高聚瑞;陈波;贾会霞;;水平运动超空泡的实验和数值研究[A];第二十五届全国水动力学研讨会暨第十二届全国水动力学学术会议文集(上册)[C];2013年
2 施红辉;周素云;张晓萍;周浩磊;;水下超空泡流体机械的机理和技术研究综述[A];第十五届全国激波与激波管学术会议论文集(下册)[C];2012年
3 施红辉;胡青青;胡俊辉;周素云;;水平运动超空泡在近自由面区域的水动力学特性研究[A];第九届全国实验流体力学学术会议论文集(下册)[C];2013年
4 施红辉;周浩磊;胡俊辉;胡青青;;高速物体出水过程超空泡流动特性的实验研究[A];第十五届全国激波与激波管学术会议论文集(下册)[C];2012年
5 姜俊;刘文化;刘忠;;一种超空泡两相流的PIV高精度算法[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
6 潘展程;鲁传敬;李杰;郭建红;;超空泡航行体做受迫纵荡运动的数值模拟[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
7 周景军;项庆睿;吕瑞;;通气超空泡水洞试验阻塞效应影响研究[A];第二十五届全国水动力学研讨会暨第十二届全国水动力学学术会议文集(上册)[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田广平;超空泡运动体壳体结构稳定可靠性分析与优化[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张劲生;超空泡运动体尾拍冲击振动特性的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 杨洪澜;非定常超空泡绕流研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 仲霄;水下航行体通气超空泡弹道研究[D];北京理工大学;2014年
5 周凌;可靠性算法与超空泡航行体结构屈曲可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 贾力平;空化器诱导超空泡特性的数值仿真与试验研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 熊永亮;水下高速航行体超空泡减阻特性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 王茂励;超空泡航行体的数学建模与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 周景军;通气超空泡流动及航行体流体动力数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 蒋运华;水中超空泡流及航行体弹道特性研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐志程;基于多相流的通气超空泡形态研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
2 薄芳;推进器尾喷流对超空泡外形及性能的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 胡晓;充气参数对超空泡形态影响的数值模拟[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 邹志林;表面活性剂减阻剂对超空泡特性影响实验研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
5 杨明;基于两流体模型通气超空泡数值模拟及加速度影响分析[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 姜晨醒;减阻溶液中超空泡数值模拟研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 周素云;水平运动超空泡的发生及流体力学机理研究[D];浙江理工大学;2013年
8 孙士明;人工超空泡通气规律及形态研究[D];中国舰船研究院;2014年
9 周景军;基于奇点面元法的超空泡形态研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
10 熊永亮;水下航行体超空泡生长规律的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
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