非定常空化流体动力特性研究

《自然空化流体动力特性研究》介绍了空化流这一流体力学学科分支理论发展，与在工程技术应用中的重大作用。内容包括空化理论研究；空化实验研究；空化流对水利工程的影响；空化流流场特性研究；空化流流体动力特性研究；提出了作为应用性强的基础学科，空化模拟应进一步提高以满足工程技术应用要求，给出空化模拟发展的有关建议和措施。

第1章 绪论
1.1 课题的来源及研究的背景、意义
1.1.1 仿生减阻
1.1.2 微气泡减阻
1.1.3 疏水/超疏水涂层减阻
1.1.4 超空泡减阻
1.2 国内外研究现状
1.2.1 超空泡技术试验研究进展
1.2.2 空泡流理论与数值模拟研究现状
1.3 本书主要研究内容
第2章 流体动力基础理论及数值方法
2.1 引言
2.2 相似理论在流体动力模拟试验中的应用
2.3 空泡流控制方程
2.3.1 基本控制方程
2.3.2 湍流模型
2.3.3 空化模型
2.4 控制方程的数值求解
2.4.1 数值方法
2.4.2 动网格技术
2.4.3 网格无关性验证
2.4.4 时间步长无关性验证
2.4.5 湍流模型对比分析
2.5 本章小结
第3章 超空泡航行体动力学建模
3.1 引言
3.2 超空泡航行体结构
3.3 常用坐标系及坐标变换
3.3.1 常用坐标系定义
3.3.2 航行体运动参数的设定
3.3.3 坐标系之间的转换关系
3.4 超空泡航行体运动过程的稳定模式
3.5 超空泡形态预测模型
3.5.1 Munzer-Reichardt模型
3.5.2 Logvinovich模型
3.6 超空泡航行体流体动力分析
3.6.1 空化器受力
3.6.2 重力
3.6.3 推力
3.6.4 尾舵受力
3.6.5 滑行力
3.7 动力学方程及运动学方程的建立
3.7.1 动力学方程的建立
3.7.2 运动学方程的建立
3.8 本章小结
第4章 空化器变攻角非定常空泡流特性研究
4.1 引言
4.2 空化器定攻角空泡流特性试验研究
4.2.1 试验设计
4.2.2 试验结果分析
4.3 空化器变攻角空泡流特性数值研究
4.3.1 物理模型、边界条件
4.3.2 空化器变攻角对非定常空泡流特性研究
4.3.3 空化器转速对非定常空泡流特性影响研究
4.3.4 空化器攻角周期变化非定常空泡流特性研究
4.4 本章小结
第5章 航行体攻角流场特性的影响
5.1 引言
5.2 计算模型
5.3 结果分析
5.4 本章小结
第6章 尾翼运动非定常空泡流特性研究
6.1 引言
6.2 尾翼参数空泡流特性试验研究
6.2.1 尾翼对空泡流形态及流体动力影响试验研究
6.2.2 尾翼楔角对通气超空泡航行体流体动力影响试验研究
6.3 尾翼安装位置空泡流特性研究
6.3.1 物理模型、边界条件
6.3.2 水平尾翼安装位置对空泡流特性影响研究
6.4 尾翼弹出空泡流特性研究
6.4.1 物理模型、边界条件
6.4.2 水平尾翼弹出对空泡流特性研究
6.5 尾翼攻角空泡流特性研究
6.5.1 物理模型、边界条件
6.5.2 水平尾翼正攻角空泡流特性研究
6.5.3 水平尾翼负攻角空泡流特性研究
6.6 本章小结
第7章 航行体机动非定常空泡流特性研究
7.1 引言
7.2 航行体变速运动空泡流特性研究
7.2.1 动坐标系流体运动方程
7.2.2 自然空化航行体变速运动空泡流特性研究
7.2.3 通气空化航行体变速运动空泡流特性研究
7.3 航行体俯仰运动空泡流特性研究
7.3.1 计算模型
7.3.2 航行体俯仰运动空泡流特性研究
7.3.3 航行体俯仰角速度对空泡流特性影响研究
7.3.4 航行体俯仰角周期变化空泡流特性研究
7.3.5 航行体俯仰运动尾翼对空泡流特性影响研究
7.4 本章小结
第8章 质心位置对超空泡航行体姿态影响研究
8.1 引言
8.2 航行体运动学方程
8.2.1 坐标系选取与定义
8.2.2 超空泡航行体运动学方程推导
8.3 超空泡航行体弹道、姿态模拟
8.3.1 计算模型及边界条件设置
8.3.2 计算结果
8.3.3 航行体运动稳定
8.4 本章小结
第9章 航行体非定常过程通气空泡流场特性数值研究
9.1 引言
9.2 通气空泡的溃灭特性分析
9.3 通气空泡泡内气体对非定常过程流场的影响
9.3.1 通气空泡初始条件
9.3.2 空泡内混有空气对非定常流场的影响
9.4 非定常过程通气空泡流场特性数值模拟
9.4.1 非定常过程通气空泡初始条件
9.4.2 通气量对非定常过程空泡流场的影响
9.5 本章小结
结论
参考文献